RU2129093C1 - Method of preparing calcium carbide - Google Patents
Method of preparing calcium carbide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129093C1 RU2129093C1 RU97103683A RU97103683A RU2129093C1 RU 2129093 C1 RU2129093 C1 RU 2129093C1 RU 97103683 A RU97103683 A RU 97103683A RU 97103683 A RU97103683 A RU 97103683A RU 2129093 C1 RU2129093 C1 RU 2129093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium carbide
- calcium
- coke
- melting
- thermal processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению карбида кальция. The invention relates to chemical technology, in particular to the production of calcium carbide.
Известен способ получения карбида кальция /Кузнецов Л.А. Производство карбида кальция. М., 1954, с. 32, 33/, включающий плавление шихты, состоящей из извести и углерода, при этом к свежей извести добавляют до 30% термически переработанного отхода производства - шлама "сухих" ацетиленовых генераторов, являющегося источником оксида кальция, кремния и железа, что снижает себестоимость карбида кальция и улучшает экологическую обстановку, так как часть вредных отходов, идущих на свалки, перерабатывается. A known method of producing calcium carbide / Kuznetsov L.A. Calcium carbide production. M., 1954, p. 32, 33 /, including the melting of a mixture consisting of lime and carbon, while up to 30% of thermally processed production waste - sludge of "dry" acetylene generators, which is a source of calcium oxide, silicon and iron, is added to fresh lime, which reduces the cost of calcium carbide and improves the environmental situation, as part of the harmful waste going to landfills is recycled.
Недостатком известного способа является использование дорогостоящих продуктов /металлургического кокса, антрацита, обожженной извести/ в составе основной шихты /70%/, а также затраты антрацита, электроэнергии, пара при термопереработке шлама. The disadvantage of this method is the use of expensive products / metallurgical coke, anthracite, calcined lime / as part of the main charge / 70% /, as well as the cost of anthracite, electricity, steam during thermal processing of sludge.
Известен способ получения карбида кальция /авторское свидетельство СССР N 664476, C 01 B 31/32, кл. C 01 B, 1976/, путем электротермической плавки извести и углеродистого восстановителя с периодической подачей корректирующего материала, в качестве которого используют коксозольный остаток термической переработки карбонатсодержащих горючих сланцев в количестве до 10% от веса шихты, при этом коксозольный остаток является источником оксидов кальция /24,0 - 31,0%/, кремния /14 - 20%/, железа /2,3 - 3,5%/ и углеродистого восстановителя /16 - 18%/. A known method of producing calcium carbide / USSR copyright certificate N 664476, C 01 B 31/32, class. C 01 B, 1976 /, by electrothermal smelting of lime and a carbon reducing agent with a periodic supply of corrective material, which is used as the coke oven residue for thermal processing of carbonate-containing oil shale in an amount up to 10% of the charge weight, while the coke oven residue is a source of calcium oxides / 24 0 - 31.0% /, silicon / 14 - 20% /, iron / 2.3 - 3.5% / and carbonaceous reducing agent / 16 - 18% /.
Это снижает себестоимость карбида кальция, повышает содержание основного вещества в продукте и позволяет использовать отходы производства /коксозольный остаток/. This reduces the cost of calcium carbide, increases the content of the main substance in the product and allows the use of production waste / coke residue /.
Недостатком известного способа является расход дорогостоящих продуктов /электродного графита, обожженной извести/ в основной части шихты /90 - 99%/. The disadvantage of this method is the consumption of expensive products / electrode graphite, calcined lime / in the main part of the charge / 90 - 99% /.
Известен способ получения карбида кальция /авторское свидетельство СССР N 1168508, кл. C 01 B 31/32, 1983/, включающий плавление шихты, состоящей из извести и углерода, охлаждение плава и разделение продуктов реакции - карбида кальция и ферросилиция, при этом плавление шихты ведут в присутствии известняка или сланцевого кокса зольного в количестве 12,9 - 28,3% от массы шихты. Для корректировки соотношения кремния к железу в шихте вводят недостающее количество железа в виде стружки, обеспечивающее весовое соотношение кремния к железу 1: 2, получая при этом карбид кальция со знаком качества /литраж ацетилена - до 300 л/кг карбида/. A known method of producing calcium carbide / USSR copyright certificate N 1168508, class. C 01 B 31/32, 1983 /, including the melting of a mixture consisting of lime and carbon, cooling the melt and separation of the reaction products - calcium carbide and ferrosilicon, while the mixture is melted in the presence of limestone or shale ash coke in an amount of 12.9 - 28.3% of the mass of the charge. To adjust the ratio of silicon to iron in the charge, the missing amount of iron is introduced in the form of chips, providing a weight ratio of silicon to iron of 1: 2, while obtaining calcium carbide with a quality mark / acetylene displacement - up to 300 l / kg carbide /.
Недостатком известного способа является использование дорогостоящих продуктов в основном составе шихты /извести и углеродистого материала/. The disadvantage of this method is the use of expensive products in the main composition of the mixture / lime and carbon material /.
В основу изобретения положена задача получения карбида кальция с использованием отходов угледобывающей промышленности в основном составе шихты, что снижает себестоимость карбида кальция и улучшает экологическую обстановку за счет переработки отвалов. The basis of the invention is the task of producing calcium carbide using waste from the mining industry in the main composition of the charge, which reduces the cost of calcium carbide and improves the environmental situation through the processing of dumps.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения карбида кальция, включающем плавление шихты из материала, содержащего оксиды кальция, кремния, железа и углерод, охлаждение плава и разделение продуктов реакции - карбида кальция и ферросилиция, при этом плавление шихты ведут в присутствии известняка в количестве 12,9 - 28,3% от массы шихты, согласно изобретению в качестве указанного материала используют отходы угледобычи, в частности коксозольный остаток термической переработки окисленных бурых углей состава, мас.%: окись кальция 47,5; углерод 35,4; окись железа 6,6; окись кремния 5,0; окись магния 3,3; окись алюминия 1,6; сера 0,1; фосфор - следы, остальное 0,5. The problem is solved in that in the method of producing calcium carbide, which includes melting the mixture from a material containing oxides of calcium, silicon, iron and carbon, cooling the melt and separation of the reaction products - calcium carbide and ferrosilicon, while the mixture is melted in the presence of limestone in an amount 12.9 - 28.3% by weight of the charge, according to the invention, coal wastes are used as the specified material, in particular the coke-ash residue from the thermal processing of oxidized brown coals of the composition, wt.%: Calcium oxide 47.5; carbon 35.4; iron oxide 6.6; silica 5.0; magnesium oxide 3.3; alumina 1.6; sulfur 0.1; phosphorus - traces, the rest is 0.5.
Использование отходов угледобычи - коксозольного остатка термической переработки окисленных бурых углей с усредненным составом, приведенным выше, позволяет снизить себестоимость карбида кальция, так как эти отходы перевозят в отвалы, занимая при этом пахотные земли. В настоящее время под отвалами только в Канско-ачинском угольном бассейне находится 6000 га пахотных земель, дающих до этого урожай зерновых по 25 ц с гектара /Гаврилин К.В., А.Ю. Озерский. Канско-ачинский угольный бассейн. М.: Недра, 1996, с. 93, 152, 154/, при этом сырьевая база только по Березовскому разрезу Кабасса составляет 1 млрд. тонн забалансовых углей с высоким содержанием окиси кальция в коксозольном остатке /до 50%/. The use of coal wastes - the coke-ash residue of the thermal processing of oxidized brown coals with the average composition given above, allows to reduce the cost of calcium carbide, since these wastes are transported to dumps, occupying arable land. Currently, under heaps only in the Kansk-Achinsk coal basin there are 6,000 hectares of arable land, giving up to this a grain yield of 25 centners per hectare / Gavrilin K.V., A.Yu. Ozersky. Kansk-Achinsk coal basin. M .: Nedra, 1996, p. 93, 152, 154 /, while the raw material base only in the Berezovsky section of Cabassa is 1 billion tons of off-balance coal with a high content of calcium oxide in the coke ash residue / up to 50% /.
Получение карбида кальция из отходов угледобычи снижает его себестоимость на 30%, так как сырьевая составляющая себестоимости составляет до 1/3 стоимости карбида кальция (Производство карбида кальция в СССР и за рубежом. Серия "Производство фосфора и карбида кальция". -М.: НИИТЭХИМ, 1973). Obtaining calcium carbide from coal waste reduces its cost by 30%, since the raw material component of the cost is up to 1/3 of the cost of calcium carbide (Production of calcium carbide in the USSR and abroad. Series "Production of phosphorus and calcium carbide." -M .: NIITEKHIM , 1973).
При этом термическая переработка отходов не требует дорогостоящих продуктов /антрацита, пара, электроэнергии/, так как коксозольный остаток термической переработки окисленных бурых углей является продуктом неполного их сгорания с использованием тепловой энергии этого процесса. Moreover, the thermal processing of waste does not require expensive products / anthracite, steam, electricity /, since the coke-ash residue of the thermal processing of oxidized brown coal is the product of incomplete combustion using the thermal energy of this process.
Пример 1. Example 1
Готовят шихту из коксозольного остатка термической переработки окисленных бурых углей состава, мас.%: окись кальция 47,5; углерод 35,4; окись железа 6,6; окись кремния 5,0; окись магния 3,3; окись алюминия 1,6; сера 0,1; остальное 0,5; /фосфора - следы/. Весовое соотношение кремния к железу в шихте равно 1:2. Средняя крупность частиц шихты 2 - 3 мм. Полученную шихту подвергают высокотемпературной плавке в графитовом тигле при 2000 - 2100oC в течение 15 мин, затем плав охлаждают до комнатной температуры. Образующийся плав состоит из 96,5 мас.ч. карбида кальция /содержащего 75% CaC2/ и 3,5 мас.ч. ферросилиция в виде самостоятельных несмешивающихся фаз. Литраж карбида кальция составляет 275 л/кг. Содержание ферросилиция в карбиде кальция составляет 3,4%.The mixture is prepared from the coke-ash residue of the thermal processing of oxidized brown coal composition, wt.%: Calcium oxide 47.5; carbon 35.4; iron oxide 6.6; silica 5.0; magnesium oxide 3.3; alumina 1.6; sulfur 0.1; the rest is 0.5; phosphorus - traces. The weight ratio of silicon to iron in the charge is 1: 2. The average particle size of the charge of 2 to 3 mm The resulting mixture is subjected to high-temperature melting in a graphite crucible at 2000 - 2100 o C for 15 minutes, then the melt is cooled to room temperature. The resulting melt consists of 96.5 parts by weight of calcium carbide / containing 75% CaC 2 / and 3.5 wt.h. ferrosilicon in the form of independent immiscible phases. The displacement of calcium carbide is 275 l / kg. The content of ferrosilicon in calcium carbide is 3.4%.
Пример 2. Example 2
Готовят шихты из коксозольного остатка термической переработки окисленных бурых углей /такого же состава, как в примере 1/ и вводят карбонат кальция в виде известняка /содержащего 96 - 98% CaCO3/ в количестве 12,9% от массы шихты. Крупность частиц смешиваемых компонентов 2 - 3 мм. Полученную шихту подвергают высокотемпературной плавке при 2000 - 2100oC в течение 15 минут, затем плав охлаждают до комнатной температуры и разделяют продукты плавки. После разделения фаз образуется 93,3 мас.ч. карбида кальция и 6,7 мас. ч. ферросилиция. Литраж полученного карбида составляет 284 л/кг, при содержании в нем ферросилиция 0,2%.The mixture is prepared from the coke-ash residue of the thermal processing of oxidized brown coal (of the same composition as in example 1) and calcium carbonate is introduced in the form of limestone / containing 96 - 98% CaCO 3 / in the amount of 12.9% of the mass of the mixture. The particle size of the mixed components is 2 to 3 mm. The resulting mixture is subjected to high-temperature melting at 2000 - 2100 o C for 15 minutes, then the melt is cooled to room temperature and the products of melting are separated. After phase separation, 93.3 parts by weight are formed. calcium carbide and 6.7 wt. including ferrosilicon. The displacement of the carbide obtained is 284 l / kg, with a ferrosilicon content of 0.2%.
Пример 3. Example 3
Готовят шихту из коксозольного остатка термической переработки окисленных бурых углей /такого же состава, как в примере 1/ и вводят карбонат кальция в виде известняка /содержащего CaCO3 96 - 98%/ в количестве 28,3% от массы шихты. Крупность частиц смешиваемых компонентов 2 - 3 мм. Полученную шихту подвергают высокотемпературной плавке при 2000 - 2100oC в течение 15 минут, затем плав охлаждают до комнатной температуры и разделяют продукты плавки. После разделения фаз образуется 93,2 мас.ч. карбида кальция и 6,8 мас. ч. ферросилиция. Литраж полученного карбида составляет 285 л/кг, при содержании в нем ферросилиция 0,1%.A mixture is prepared from the coke-ash residue of the thermal processing of oxidized brown coals (of the same composition as in Example 1) and calcium carbonate is introduced in the form of limestone / containing CaCO 3 96 - 98% / in the amount of 28.3% of the mass of the mixture. The particle size of the mixed components is 2 to 3 mm. The resulting mixture is subjected to high-temperature melting at 2000 - 2100 o C for 15 minutes, then the melt is cooled to room temperature and the products of melting are separated. After phase separation, 93.2 parts by weight are formed. calcium carbide and 6.8 wt. including ferrosilicon. The displacement of the carbide obtained is 285 l / kg, with a ferrosilicon content of 0.1%.
Применение предлагаемого способа позволяет получить карбид высокого качества из отходов угледобычи, идущих в отвал. Ферросилиций также используется для раскисления сталей в черной металлургии. Наличие незначительных количеств серы и следов фосфора позволяет использовать промышленные печи для получения карбида этим способом, а неограниченная сырьевая база /17% от всего добываемого открытым способом бурого угля/ предполагает возможность крупнотоннажного производства, что исключает рост отвалов, так как отходы угледобычи могут перерабатываться в ценный продукт, себестоимость которого в настоящее время оценивается в 500 долларов за тонну и его не хватает. The application of the proposed method allows to obtain high quality carbide from coal waste going to the dump. Ferrosilicon is also used for the deoxidation of steel in the steel industry. The presence of insignificant amounts of sulfur and traces of phosphorus allows the use of industrial furnaces to produce carbide in this way, and an unlimited raw material base (17% of the total brown coal mined by the open method) suggests the possibility of large-tonnage production, which eliminates the growth of dumps, since coal waste can be processed into valuable a product whose cost is currently estimated at $ 500 per tonne and is not enough.
Claims (2)
Окись кальция - 47,5
Углерод - 35,4
Окись железа - 6,6
Окись кремния - 5,0
Окись магния - 3,3
Окись алюминия - 1,6
Сера - 0,1
Остальное - 0,52. The method according to claim 1, characterized in that the coke oven residue of the thermal processing of oxidized brown coal has the following composition, wt.%:
Calcium Oxide - 47.5
Carbon - 35.4
Iron Oxide - 6.6
Silicon Oxide - 5.0
Magnesium Oxide - 3.3
Alumina - 1.6
Sulfur - 0.1
The rest is 0.5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103683A RU2129093C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Method of preparing calcium carbide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103683A RU2129093C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Method of preparing calcium carbide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2129093C1 true RU2129093C1 (en) | 1999-04-20 |
RU97103683A RU97103683A (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=20190669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97103683A RU2129093C1 (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Method of preparing calcium carbide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129093C1 (en) |
-
1997
- 1997-03-11 RU RU97103683A patent/RU2129093C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5496392A (en) | Method of recycling industrial waste | |
CA2474568C (en) | Use of high carbon coal ash | |
US3215522A (en) | Silicon metal production | |
US5198190A (en) | Method of recycling hazardous waste | |
Tangstad | Ferrosilicon and silicon technology | |
KR100208317B1 (en) | Process for producing pig iron cement clinker | |
US4895593A (en) | Process of recovering molten pig iron or steel pre-products from lumpy iron-oxide and scrap using a fluidized bed | |
US2675307A (en) | Process for coking-calcining complete smelting charge aggregates | |
US3920446A (en) | Methods of treating silicious materials to form silicon carbide for use in refining ferrous material | |
KR850003330A (en) | How to recover heavy metal-containing residues from chemical plants | |
AU2006335814B2 (en) | Method for manufacturing metallic iron | |
US3836356A (en) | Methods of treating silicious materials to form silicon carbide | |
FI70253C (en) | FRAMSTAELLNING AV ALUMINUM- KISELLEGERINGAR | |
RU2693284C1 (en) | Method of producing iron-rich dolomite for steel making | |
US4436550A (en) | Process for recovery of aluminum from carbonaceous waste products | |
RU2129093C1 (en) | Method of preparing calcium carbide | |
RU2441927C2 (en) | Method for alumina industry slag treatment | |
RU2703060C1 (en) | Charge for smelting silicocalcium | |
JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
Gasik | Technology of Ferroalloys with Alkaline-Earth Metals | |
TW202035706A (en) | Recarburizer and recarburization method using the same | |
US1794401A (en) | Process for producing metals and alloys | |
SU481650A1 (en) | Ferrosilicoaluminium smelting mine | |
SU1406196A1 (en) | Method of producing blister copper | |
JPH1025155A (en) | Production of alumina substrate according to sintering or melting method |