RU2126361C1 - Способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126361C1 RU2126361C1 RU93053496A RU93053496A RU2126361C1 RU 2126361 C1 RU2126361 C1 RU 2126361C1 RU 93053496 A RU93053496 A RU 93053496A RU 93053496 A RU93053496 A RU 93053496A RU 2126361 C1 RU2126361 C1 RU 2126361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- leaching
- chloride
- liquor
- aqueous chloride
- hydrogen chloride
- Prior art date
Links
- 238000002386 leaching Methods 0.000 title claims abstract description 75
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 39
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 28
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 22
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007131 hydrochloric acid regeneration reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 16
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000283725 Bos Species 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical class Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/34—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of sprayed or atomised solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/03—Preparation from chlorides
- C01B7/035—Preparation of hydrogen chloride from chlorides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/01—Chlorine; Hydrogen chloride
- C01B7/07—Purification ; Separation
- C01B7/0706—Purification ; Separation of hydrogen chloride
- C01B7/0731—Purification ; Separation of hydrogen chloride by extraction
- C01B7/0737—Purification ; Separation of hydrogen chloride by extraction hydrogen chloride being extracted
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
- C01G23/0536—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing chloride-containing salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/04—Ferrous oxide [FeO]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/02—Roasting processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/02—Apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
- C01P2004/52—Particles with a specific particle size distribution highly monodisperse size distribution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для регенерации соляной кислоты. Способ включает стадии: а) пропускание отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания и газов, содержащих хлористый водород, через предконцентратор для получения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания путем частичного испарения воды и абсорбции хлористого водорода; б) отвод части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с образованием водной хлоридной жидкости для выщелачивания; в) обжиг оставшейся части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с получением оксида металла и газов, содержащих хлористый водород и пары воды; г) подачу газа, содержащего хлористый водород, на стадию а); д) выделение хлористого водорода, выходящего из предконцентратора, путем абсорбирования его водой с образованием регенерированной соляной кислоты. Способ осуществляют в устройстве, содержащем приспособление для предконцентрирования, приспособление для выделения концентрированного водного щелока от выщелачивания из приспособления для предконцентрирования и разделения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания на первую и вторую части, приспособление для обжига второй части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания для получения оксида металлов и газов, содержащих хлористый водород, абсорбционное приспособление для абсорбции хлористого водорода водой, первый трубопровод для подачи газа, образующегося в приспособлении для обжига, в приспособление для предконцентрирования, второй трубопровод для подведения газов, выходящих из приспособления для предконцентрирования в приспособление для абсорбции, и третий трубопровод для выведения первой части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания из приспособления для выделения. Данное изобретение позволяет повысить эффективность процесса регенерации соляной кислоты. 2 н. и 7 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания, а также к устройству для его осуществления.
Серная кислота наиболее широко использовалась при выщелачивании и вываривании руд при выделении из них минеральных продуктов. В основном это обусловлено низкой стоимостью получения серной кислоты и простотой ее транспортировки от места производства до потребителя.
Однако с разработкой кислотоустойчивых пластмасс стала возможна транспортировка соляной кислоты, использование которой для проведения процессов выщелачивания и вываривания руд при извлечении из них минеральных продуктов в некоторых случаях предпочтительно.
Разработка процесса распылительного обжига для выделения соляной кислоты из отработанных щелоков от выщелачивания создала дополнительные предпосылки для использования соляной кислоты в гидрохимической обработке руд при извлечении из них минеральных продуктов.
Процесс распылительного обжига описывается в работе "Регенерация соляной кислоты" (Badcock Contractors Limited). Этот процесс, в частности, включает пропускание отработанных водных хлоридных щелоков от выщелачивания через предконцентратор с получением концентрированного отработанного водного хлоридного щелока путем частичного испарения воды и распылительный обжиг концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с получением оксида металла, хлористого водорода и паров воды.
Газы после распылительного обжига охлаждаются путем прямого контакта с хлоридными жидкостями в предконцентраторе. Газообразный хлористый водород, выходящий из предконцентратора, извлекается абсорбированием водой с образованием регенерированной соляной кислоты, которая затем может быть использована для выщелачивания или вываривания руды.
Обычно хлористый водород, выделяющийся при распылительном обжиге, абсорбируется водой в противоточной абсорбционной колонне. Может использоваться вода после промывки отжатого осадка, хотя это возможно только в случае слабого хлорида.
В процессе регенерации только те количества соляной кислоты, которые теряются из-за образования хлоридов, не разлагающихся термическим путем, должны быть заменены на свежую соляную кислоту. Хлориды, которые не могут быть разрушены термическим путем, включают некоторые хлориды щелочных и щелочно-земельных металлов.
Распылительный обжиг часто проводят в колонне. Отработанный щелок разбрызгивается в верхней части колонны через одну или несколько насадок. Горячие газы, получаемые при сжигании масла или природного газа в горелке, расположенной снаружи колонны, вдуваются в колонну по касательной, что приводит к возникновению в ней вращающегося потока.
Вначале испаряется вода из капель, образующихся при разбрызгивании жидкости из насадок, в процессе их опускания вниз по колонне. По мере того как раствор хлорида становится более концентрированным, образуются кристаллы хлорида, которые немедленно разлагаются парами воды на хлористый водород и оксид металла. Уравнение разложения хлоридов таким способом может быть записано следующим образом:
MCl2 + H2O ---> MO + 2HCl
где М представляет собой двухвалентный металл.
MCl2 + H2O ---> MO + 2HCl
где М представляет собой двухвалентный металл.
Распылительный обжиг может быть проведен также в кипящем слое.
Газы, образующиеся при распылительном обжиге, затем пропускают через предконцентратор, который обычно состоит из:
- насадочной колонны, через которую образующийся при распылительном обжиге газ проходит снизу вверх, а отработанная жидкость вводится через верхнюю часть колонны и протекает сверху вниз в печь распылительного обжига; или
- безнасадочной колонны, в которой происходит контактирование газа и жидкости.
- насадочной колонны, через которую образующийся при распылительном обжиге газ проходит снизу вверх, а отработанная жидкость вводится через верхнюю часть колонны и протекает сверху вниз в печь распылительного обжига; или
- безнасадочной колонны, в которой происходит контактирование газа и жидкости.
В этом случае теплота со стадии распылительного обжига используется для концентрирования отработанной жидкости перед пропусканием ее в печь распылительного обжига, что позволяет повысить общую энергетическую эффективность процесса.
Способ работы печи распылительного обжига, который описан и который обычно используется, например, при выделении кислоты из жидкостей для травления стали или из щелоков, образующихся при обработке ильменита, приводит к образованию рециркулируемой кислоты с максимальной концентрацией, эквивалентной азеотропу.
Так как азеотроп имеет место при концентрации кислоты 20% (мас.) HCl, в абсорбер должно быть добавлено четыре эквивалента воды из расчета на один эквивалент HCl. То есть минимальная потребность в испарении воды при регенерации используемой кислоты составляет четыре эквивалента на один эквивалент полезной HCl. Высокий расход тепла при распылительном обжиге воды делает регенерацию кислоты неэкономичной для многих возможных случаев применения и составляет основное коммерческое ограничение для использования соляной кислоты в процессах выщелачивания.
Альтернативные схемы для получения и использования сверхазеотропной кислоты требуют концентрирования хлоридных жидкостей путем упаривания до осуществления процесса регенерации при небольшой экономии энергии или же без экономии.
Такие схемы не являются предпочтительными там, где нет необходимости в сверхазеотропной кислоте, что и имеет место в большинстве случаев.
Соляная кислота используется при производстве синтетического рутила из ильменита и других титаножелезистых материалов с помощью различных процессов выщелачивания как в промышленных, так и в полупромышленных (опытных) масштабах.
Эти процессы обычно включают следующие стадии:
1. Окислительный обжиг ильменита.
1. Окислительный обжиг ильменита.
2. Восстановление продукта стадии 1 при повышенной температуре.
3. Охлаждение продукта стадии 2.
4. Дигерирование (вываривание) охлажденного продукта со стадии 2 в соляной кислоте.
5. Фильтрование продукта стадии 4 и получение фильтрата и отжатого осадка.
6. Выделение синтетического рутила из отжатого осадка.
7. Распылительный обжиг фильтрата с выделением соляной кислоты и образованием оксида железа для употребления или для продажи.
В статье H.N.Sinhe (в работе "Титан 80: Наука и технология" - TMS-AIME, Нью-Йорк, 1980 Т.З) указывается, что добавление хлорида двухвалентного железа к соляной кислоте оказывает положительное влияние на скорость выщелачивания, получение продукта и количество воды в рассоле.
В статье также предполагается, что эта информация может быть использована для улучшения процесса Мурсо путем распределения щелока после выщелачивания на два потока, причем один поток должен направляться на регенерацию 20%-ной соляной кислоты, а другой - на рецикл для смешения с регенерированной соляной кислотой с образованием жидкости для выщелачивания после того, как первый прошел стадию предконцентрирования для удаления избытка воды.
Такая схема, однако, не приводит к значительному уменьшению количества воды, испаряемой при регенерации кислоты.
Установлено, что экономичность регенерации кислоты и получения жидкости для выщелачивания может быть значительно улучшена путем выделения концентрированного отработанного щелока из предконцентратора с помощью обычного оборудования для распылительного обжига, а не распределением потока отработанной жидкости на два, один из которых проходит через распылительный обжиг, а другой - через концентратор.
Известен способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания из отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания /АИ 430122/.
Целью настоящего изобретения является создание приспособления для регенерации соляной кислоты, используемой в циклах вышелачивания/вываривания, для которых устанавливаются следующие требования:
1. Потребности в испарении воды должны быть значительно ниже, чем потребности в добавлении волы, что приводит к необходимости абсорбировать регенерированный хлористый водород водой в виде слабой азеотропной кислоты.
1. Потребности в испарении воды должны быть значительно ниже, чем потребности в добавлении волы, что приводит к необходимости абсорбировать регенерированный хлористый водород водой в виде слабой азеотропной кислоты.
2. Отработанные щелоки используются для абсорбции части регенерированного хлористого водорода и переноса соляной кислоты назад на выщелачивание.
Следовательно, данное изобретение предлагает способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания из отработанного водного хлорида щелока от выщелачивания, отличающийся тем, что он включает стадии: а) пропускание отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания и газов, содержащих хлористый водород, через предконцентратор для получения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания путем частичного испарения воды и абсорбции хлористого водорода; б) отвод части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с образованием водной хлоридной жидкости для выщелачивания; в) обжиг оставшейся части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с получением оксида металла и газов, содержащих хлористый водород и пары воды; г) подачу газа, содержащего хлористый водород, на стадию а), д) выделение хлористого водорода, выходящего из предконцентратора путем абсорбции его водой с образованием регенерированной соляной кислоты.
Газы, выходящие из предконцентратора, могут контактировать с водой в абсорбере с целью извлечения из них хлористого водорода. Получаемая соляная кислота может быть смешана с отведенной частью концентрированного водного хлоридного щелока.
Отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания пропускают через предконцентратор противотоком газам, содержащим хлористый водород. Оставшаяся часть концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания содержит кристаллы хлорида металла.
Способ также включает стадии повторного растворения кристаллов с получением концентрированного раствора хлорида металла и распылительный обжиг концентрированного раствора хлорида металла.
Отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания содержит хлориды железа и других металлов.
Отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания получен от выщелачивания ильменита или другого титаножелезного материала.
В простейшем воплощении имеющееся оборудование, используемое для реализации процесса регенерации, может быть приспособлено для осуществления способа настоящего изобретения путем простой установки выходного отверстия и контролирующего клапана на днище предконцентратора для отделения концентрированного водного хлоридного рассола, содержащего абсорбированную соляную кислоту для смешения с регенерированной соляной кислотой, и возвращения его на стадию выщелачивания/вываривания.
В альтернативном способе, предложенном Sinha необходимо вводить второй концентратор, а также дополнительный трубопровод.
Кроме того, такая разработка не уменьшает потребления воды при абсорбции или количества испаряемой воды, так как фактически в соответствии с этим способом вся рециркулируемая кислота представляет собой абсорбированную кислоту с концентрацией 20% (мас.) HCl.
Следовательно, возможности уменьшения потребления энергии с помощью этого способа ограничены.
В более сложном, но и в более предпочтительном воплощении для реализации данного изобретения предконцентратор и печь обжига работают в таком режиме, что при испарении воды и абсорбции хлористого водорода образуются кристаллы хлоридов.
Кристаллы и масса сопутствующей жидкости могут быть затем разделены (например, путем осаждения, циклонирования, центрифугирования или фильтрования).
Смесь кристаллов и определенной части жидкости из предконцентратора могут быть затем поданы в печь обжига. В случае использования распылительной колонны обжига будет получено преимущество, если смесь кристаллы/жидкость из предконцентратора первоначально будет нагрета до температуры выше температуры кристаллизации для растворения кристаллов. Получаемая жидкость может быть затем разбрызгана непосредственно через насадки без опасения, что они будут забиты твердыми кристаллами.
Преимущество концентрирования/абсорбции в точке кристаллизации состоит во введении в печь обжига потока, имеющего намного более высокое соотношение хлорида и воды. В этом случае потребление энергии печью обжига уменьшается, а содержание хлористого водорода в газах, выходящих из печи обжига, увеличивается.
Высокое содержание хлористого водорода в газах, выходящих из печи обжига, способствует достижению достаточно высокого уровня абсорбции жидкостью из предконцентратора, и жидкость, оставшаяся после отделения кристаллов может быть использована в качестве жидкости для выщелачивания или вываривания.
Для улучшенной системы одно из преимуществ будет состоять (хотя и не будет существенным) в использовании противоточного смесителя газ/жидкость в качестве предконцентратора для того, чтобы щелоки, возвращаемые на выщелачивание или вываривание имели такую высокую концентрацию кислоты, которая потенциально возможна.
Ниже описано предпочтительное воплощение изобретения, которое иллюстрируется рисунком с указанием направлений потоков.
Устройство для осуществления процесса содержит емкость/автоклав для выщелачивания 1, фильтр 2, предконцентратор 3 (приспособление для предконцентрирования путем упаривания воды из отработанного водного хлоридного щелока и контактирования с его газом), сепаратор 4 для отделения кристаллов (приспособление для выделения концентрированного водного щелока от выщелачивания из приспособления 3 для предконцентрирования и разделения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания на первую и вторую части), емкость 5 для растворения кристаллов, колонну 6 распылительного обжига (приспособление для обжига), абсорбционную колонну 7 (приспособление для абсорбции хлористого водорода), первый трубопровод 17 для подачи газа, образующегося в приспособлении 6 для обжига, в приспособление для предконцентрирования, второй трубопровод 19 для подведения газов, выходящих из приспособления для предконцентрирования 3, в приспособление 7 для абсорбции и третий трубопровод 21 для выведения первой части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания из приспособления 4 для выделения.
Жидкость для выщелачивания и минерал или другой материал, который приготовлен для выщелачивания/вываривания, загружают в аппарат для вываривания 1. Отработанный щелок от выщелачивания выводят из аппарата для вываривания 1, пропускают через предконцентратор 3, а затем подают в систему отделения кристаллов 4.
Кристаллы и смесь жидкости из предконцентратора подают в емкость для растворения 5, а получаемую жидкость пропускают через печь распылительного обжига 6. Газы, выходящие из печи обжига, пропускают через предконцентратор 3 противотоком потоку щелочи от выщелачивания, а затем через абсорбционную колонну 7, где хлористый водород, не абсорбированный жидкостью из предконцентратора, абсорбируется водой с образованием регенерированной соляной кислоты.
Кроме того, концентрированный щелок от выщелачивания забирается из предконцентратора 3 и подается в поток соляной кислоты, извлеченной снизу абсорбционной колонны 7. Затем смесь регенерированной соляной кислоты и концентрированной жидкости для выщелачивания подается назад в аппарат для вываривания 1 в качестве жидкости для выщелачивания.
Системы, для которых не предполагается кристаллизация, не требуют введения системы для отделения кристаллов или емкости для их растворения и в этих случаях жидкость проходит непосредственно из предконцентратора в печь распылительного обжига, после того как часть ее отводится на рецикл на выщелачивание/вываривание.
В случае, когда раскрываемый способ регенерации кислоты используется для выщелачивания ильменита или для предобработки ильменита при производстве синтетического рутила, отработанный щелок от выщелачивания будет содержать хлорид железа, а также возможно и другие хлориды, например, такие хлориды, как хлориды магния, марганца и алюминия.
В тех случаях, когда предполагается наличие кристаллизации, кристаллы обычно представляют собой кристаллогидраты хлорида двухосновного железа, содержащие небольшое количество других хлоридов. В этом случае часть жидкости из предконцентратора, которая подается в печь обжига, будет преобладающей с целью обеспечения достаточного извлечения и выделения других элементов без отрицательного воздействия на процесс.
Следующие примеры иллюстрируют абсорбцию хлористого водорода отработанными щелоками от выщелачивания с целью создания условия для рецикла щелоков от выщелачивания для выщелачивания.
Пример 1
Один литр 45%-ного раствора хлорида двухвалентного железа перемешивали при 95oC и разбрызгивали со смесью азота (2 л/мин) и хлористого водорода (1,33 л/мин) (объемы замеряли при 25oC). Через 150 мин к образовавшейся суспензии кристаллов начинали добавлять воду со скоростью 120 мл/ч при сохранении постоянного объема.
Один литр 45%-ного раствора хлорида двухвалентного железа перемешивали при 95oC и разбрызгивали со смесью азота (2 л/мин) и хлористого водорода (1,33 л/мин) (объемы замеряли при 25oC). Через 150 мин к образовавшейся суспензии кристаллов начинали добавлять воду со скоростью 120 мл/ч при сохранении постоянного объема.
После дальнейшего разбрызгивания в течение 2 ч суспензии кристаллов давали отстояться и отбирали образец отстоявшейся жидкости.
Состав образца:
Удельный вес - 1,43 г/см3
HCl - 123 г/л
FeCl2, - 474 г/л
Газ, выходящий из суспензии через 2 ч, имел состав:
HCl - 24 об.%
H2O - 40 об.%
N2 - 36 об.%
Отстоявшаяся жидкость представляет собой эффективную жидкость для выщелачивания, например для выщелачивания предобработанного ильменита.
Удельный вес - 1,43 г/см3
HCl - 123 г/л
FeCl2, - 474 г/л
Газ, выходящий из суспензии через 2 ч, имел состав:
HCl - 24 об.%
H2O - 40 об.%
N2 - 36 об.%
Отстоявшаяся жидкость представляет собой эффективную жидкость для выщелачивания, например для выщелачивания предобработанного ильменита.
Данное содержание хлористого водорода и паров воды в газе достигается при обжиге смеси кристаллы/жидкость для пирогидролиза хлоридов железа.
Пример 2
Использовалась методика Примера 1, за исключением того, что подача хлористого водорода составляла 0,86 л/мин.
Использовалась методика Примера 1, за исключением того, что подача хлористого водорода составляла 0,86 л/мин.
Получаемая жидкость имела следующий состав:
Удельный вес - 1,43 г/см3
HCl - 109 г/л
FeCl - 531 г/л
Состав получаемого газа:
HCl - 15,1 об.%
H2O - 48 об.%
N2 - 35,9 об.%
Аналогично отстоявшаяся жидкость будет представлять собой весьма эффективную жидкость для выщелачивания, а состав газа по хлористому водороду и парам воды может быть достигнут при обжиге смеси кристаллы/жидкость для пирогидролиза хлоридов железа.
Удельный вес - 1,43 г/см3
HCl - 109 г/л
FeCl - 531 г/л
Состав получаемого газа:
HCl - 15,1 об.%
H2O - 48 об.%
N2 - 35,9 об.%
Аналогично отстоявшаяся жидкость будет представлять собой весьма эффективную жидкость для выщелачивания, а состав газа по хлористому водороду и парам воды может быть достигнут при обжиге смеси кристаллы/жидкость для пирогидролиза хлоридов железа.
Приведенные выше примеры иллюстрируют тот факт, что может быть достигнуто достаточно высокое содержание кислоты в жидкости, выходящей из противоточного предконцентратора для того, чтобы превратить образующийся щелок в жидкость, которая может быть использована для выщелачивания даже в условиях кристаллизации, при которой растворимость хлористого водорода в жидкости относительно невелика.
Claims (9)
1. Способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания из отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания, отличающийся тем, что он включает стадии: а) пропускание отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания и газов, содержащих хлористый водород, через предконцентратор для получения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания путем частичного испарения воды и абсорбции хлористого водорода; б) отвод части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с образованием водной хлоридной жидкости для выщелачивания; в) обжиг оставшейся части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с получением оксида металла и газов, содержащих хлористый водород и пары воды; г) подачу газа, содержащего хлористый водород, на стадию а); д) выделение хлористого водорода, выходящего из предконцентратора, путем абсорбирования его водой с образованием регенерированной соляной кислоты.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что он включает дополнительную стадию смешения регенерированной соляной кислоты с отведенной частью концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания с образованием водной хлоридной жидкости для выщелачивания.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания пропускают через предконцентратор противотоком газам, содержащим хлористый водород.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что оставшаяся часть концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания содержит кристаллы хлорида металла.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что он включает стадии повторного растворения кристаллов с получением концентрированного раствора хлорида металла и распылительный обжиг концентрированного раствора хлорида металла.
6. Способ по пп.1, 3, отличающийся тем, что отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания содержит хлориды железа и других металлов.
7. Способ по пп.1, 3, 6, отличающийся тем, что отработанный водный хлоридный щелок от выщелачивания получен от выщелачивания ильменита или другого титаножелезного материала.
8. Устройство для получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания из отработанного водного хлоридного щелока от выщелачивания, отличающееся тем, что оно содержит приспособление для предконцентрирования путем упаривания воды из отработанного водного хлоридного щелока и контактирования с его газом, содержащим хлористый водород, приспособление для выделения концентрированного водного щелока от выщелачивания из приспособления для предконцентрирования и разделения концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания на первую и вторую части, приспособление для обжига второй части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания для получения оксида металла и газов, содержащих хлористый водород, абсорбционное приспособление для абсорбции хлористого водорода водой, первый трубопровод для подачи газа, образующегося в приспособлении для обжига, в приспособление для предконцентрирования, второй трубопровод для подведения газов, выходящих из приспособления для предконцентрирования в приспособление для абсорбции, и третий трубопровод для выведения первой части концентрированного водного хлоридного щелока от выщелачивания из приспособления для выделения.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что приспособление для обжига представляет собой печь распылительного обжига.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPK965391 | 1991-11-22 | ||
| AUPK9653 | 1991-11-22 | ||
| PCT/AU1992/000625 WO1993010038A1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Regeneration of hydrochloric acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93053496A RU93053496A (ru) | 1996-09-20 |
| RU2126361C1 true RU2126361C1 (ru) | 1999-02-20 |
Family
ID=3775835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93053496A RU2126361C1 (ru) | 1991-11-22 | 1992-11-23 | Способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания и устройство для его осуществления |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0568670B1 (ru) |
| JP (1) | JPH06506436A (ru) |
| AT (1) | ATE155438T1 (ru) |
| BR (1) | BR9205481A (ru) |
| CA (1) | CA2101078C (ru) |
| DE (1) | DE69220925T2 (ru) |
| OA (1) | OA09979A (ru) |
| RU (1) | RU2126361C1 (ru) |
| TW (1) | TW221408B (ru) |
| WO (1) | WO1993010038A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA929033B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2615527C2 (ru) * | 2011-12-16 | 2017-04-05 | Смс Симаг Проусесс Текнолоджиз Гмбх | Способ концентрирования и отделения хлоридов металлов в/из содержащего хлорид железа (iii) раствора соляной кислоты |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT412001B (de) * | 1995-03-07 | 2004-08-26 | Edv Systemanalyse Und Systemde | Verfahren zur gewinnung bzw. rückgewinnung von säuren |
| CA2182123C (en) * | 1996-07-26 | 1999-10-05 | Graham F. Balderson | Method for the production of synthetic rutile |
| EP0843025A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-20 | Keramchemie GmbH | Verfahren zur Regenerierung einer verbrauchten Beizlösung |
| US6692719B1 (en) | 2000-11-08 | 2004-02-17 | Hatch Ltd. | Process for regeneration of acid halide solutions |
| WO2007074360A2 (en) * | 2005-11-28 | 2007-07-05 | Anglo Operations Limited | Leaching process in the presence of hydrochloric acid for the recovery of a value metal from an ore |
| AT514420B1 (de) | 2013-09-26 | 2015-01-15 | Andritz Ag Maschf | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration von Salzsäure |
| CN112723311A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 宜宾天原海丰和泰有限公司 | 利用铁矿石处理人造金红石母液综合利用的方法 |
| CN115140710B (zh) * | 2022-05-21 | 2023-12-29 | 山东东鑫金属材料有限公司 | 一种盐酸浓缩再生设备 |
| CN115215377B (zh) * | 2022-06-08 | 2024-02-06 | 日照宝华新材料有限公司 | 废酸自循环生产氧化铁粉的生产系统及生产工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2677598A (en) * | 1953-01-19 | 1954-05-04 | Dow Chemical Co | Oxidation of ferrous halides to form ferric halides |
| AU512846B2 (en) * | 1976-07-02 | 1980-10-30 | Toledo Pickling and Steel Service, Inc | System for the regeneration of waste hydrochloric acid pickle liquor |
-
1992
- 1992-11-23 DE DE69220925T patent/DE69220925T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-23 AT AT92923604T patent/ATE155438T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-11-23 BR BR9205481A patent/BR9205481A/pt not_active IP Right Cessation
- 1992-11-23 WO PCT/AU1992/000625 patent/WO1993010038A1/en active IP Right Grant
- 1992-11-23 EP EP92923604A patent/EP0568670B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-23 ZA ZA929033A patent/ZA929033B/xx unknown
- 1992-11-23 CA CA002101078A patent/CA2101078C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-23 JP JP5508835A patent/JPH06506436A/ja active Pending
- 1992-11-23 RU RU93053496A patent/RU2126361C1/ru active
- 1992-12-18 TW TW081110188A patent/TW221408B/zh active
-
1993
- 1993-07-22 OA OA60395A patent/OA09979A/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2615527C2 (ru) * | 2011-12-16 | 2017-04-05 | Смс Симаг Проусесс Текнолоджиз Гмбх | Способ концентрирования и отделения хлоридов металлов в/из содержащего хлорид железа (iii) раствора соляной кислоты |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW221408B (ru) | 1994-03-01 |
| BR9205481A (pt) | 1994-04-26 |
| WO1993010038A1 (en) | 1993-05-27 |
| EP0568670B1 (en) | 1997-07-16 |
| JPH06506436A (ja) | 1994-07-21 |
| EP0568670A1 (en) | 1993-11-10 |
| OA09979A (en) | 1996-03-29 |
| CA2101078C (en) | 2003-01-07 |
| DE69220925T2 (de) | 1997-12-11 |
| EP0568670A4 (en) | 1995-06-28 |
| CA2101078A1 (en) | 1993-05-23 |
| DE69220925D1 (de) | 1997-08-21 |
| ATE155438T1 (de) | 1997-08-15 |
| ZA929033B (en) | 1993-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3682592A (en) | Treatment of waste hci pickle liquor | |
| JP6025868B2 (ja) | 赤泥を処理するプロセス | |
| US3713786A (en) | Evaporative sulfuric acid recovery from sulfuric acids containing sulfates | |
| US3008904A (en) | Processing of radioactive waste | |
| RU2126361C1 (ru) | Способ получения водной хлоридной жидкости для выщелачивания и устройство для его осуществления | |
| US4056599A (en) | Process for the recovery of magnesium chloride hydrate and potassium chloride from carnallite and bischofite | |
| US3658483A (en) | Apparatus for the production of concentrated hydrohalogen acids and metal oxides | |
| EP0625957B1 (en) | Acid regeneration | |
| US3578401A (en) | Process of producing hydrohalic acids and metal oxides | |
| US5417955A (en) | Manufacture of ferric sulfate and hydrochloric acid from ferrous chloride | |
| EP0016624B1 (en) | Coal de-ashing process | |
| US5846510A (en) | Regeneration of hydrochloric acid | |
| WO2001049901A1 (en) | Regenerating spent pickling liquor | |
| US20160137498A1 (en) | Method for Recovering Hydrochloric Acid from Metal Chloride Solutions with a High Iron Chloride Content | |
| US3906077A (en) | Purification of ferric chloride | |
| US4248851A (en) | Promoted oxidation of aqueous ferrous chloride solution | |
| CN1040417C (zh) | 一种从变含水氯化物浸提液生成含水氯化物浸提剂的方法 | |
| CN115974145B (zh) | 连续制备钛白粉和富钛料的生产工艺 | |
| CN113860331B (zh) | 利用废液为原料合成高活性氟化钾并联产氟化钠的方法 | |
| US4043822A (en) | Treatment of water-soluble metal sulfate residues | |
| US3787139A (en) | Process for the preparation of titaniun concentrates from iron-containing titanium ores | |
| EA000476B1 (ru) | Способ очистки экстрагированием из жидкой среды и его применение | |
| AU663130B2 (en) | Regeneration of hydrochloric acid | |
| US2399178A (en) | Process for the treatment of beryl | |
| US4216196A (en) | Process for thermally decomposing chlorides of bivalent or multivalent metals |