RU2217377C2 - Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate - Google Patents
Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217377C2 RU2217377C2 RU2001102147A RU2001102147A RU2217377C2 RU 2217377 C2 RU2217377 C2 RU 2217377C2 RU 2001102147 A RU2001102147 A RU 2001102147A RU 2001102147 A RU2001102147 A RU 2001102147A RU 2217377 C2 RU2217377 C2 RU 2217377C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cryolite
- regeneration
- sodium sulfate
- washing
- weight ratio
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии алюминия и может быть использовано при получении регенерационного криолита из газов, отходящих из электролизеров. The present invention relates to the field of metallurgy of aluminum and can be used to obtain regenerative cryolite from gases exhausted from electrolysis cells.
Одной из примесей в криолите, вредно влияющей на процесс электролиза, является сульфат натрия, который в основном адсорбируется на поверхности кристаллов свежеосажденного криолита. One of the impurities in cryolite that adversely affects the electrolysis process is sodium sulfate, which is mainly adsorbed on the surface of crystals of freshly precipitated cryolite.
Присутствие сульфата натрия в регенерационном криолите увеличивает щелочность криолита, вызывает повышенный расход фтористого алюминия или свежего криолита для корректировки модуля электролита, приводит к потерям алюминия за счет восстановления сульфат-иона и, как следствие, к снижению выхода по току. The presence of sodium sulfate in regeneration cryolite increases the alkalinity of cryolite, causes an increased consumption of aluminum fluoride or fresh cryolite to adjust the electrolyte modulus, leads to aluminum losses due to reduction of the sulfate ion and, as a result, to a decrease in current efficiency.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ (1), согласно которому регенерационный криолит загружают в реактор с горячей водой, перемешивают и обезвоживают полученный продукт. Причем наилучшие результаты получают в том случае, когда криолит подвергают 2-3-х кратной промывке при Ж:Т = 3:6-1, Т=85-90oС и интенсивном перемешивании.The closest in technical essence and the achieved result is the method (1), according to which regenerative cryolite is loaded into a reactor with hot water, the resulting product is mixed and dehydrated. Moreover, the best results are obtained when the cryolite is subjected to 2-3-fold washing at W: T = 3: 6-1, T = 85-90 o C and vigorous stirring.
Наибольшую сложность с точки зрения промышленного освоения известного процесса вызывает необходимость осуществления 2-3 промывок, реализация которых на практике маловероятна из-за необходимости использования большого количества оборудования (мешалки, сгустители, вакуум-фильтр и т.д.). The greatest difficulty from the point of view of industrial development of the known process is the need for 2-3 washes, the implementation of which is unlikely in practice due to the need to use a large amount of equipment (mixers, thickeners, vacuum filter, etc.).
Задачей предлагаемого изобретения является повышение технико-экономических показателей получения регенерационного криолита. The task of the invention is to increase the technical and economic indicators of obtaining regenerative cryolite.
Техническим результатом является снижение трудоемкости процесса очистки регенерационного криолита от сульфата натрия. The technical result is to reduce the complexity of the process of cleaning regenerative cryolite from sodium sulfate.
Технический результат достигается тем, что в способе очистки регенерационного криолита от сульфатов, включающем заполнение реактора горячей водой, загрузку его регенерационным криолитом, перемешивание и обезвоживание продукта, процесс ведут в одну стадию, при этом вначале весовое соотношение Ж: Т устанавливают 10-16:1, а после, по крайней мере, двух последовательных загрузок криолита его снижают до 3-6:1. The technical result is achieved by the fact that in the method of purification of regeneration cryolite from sulfates, including filling the reactor with hot water, loading it with regeneration cryolite, mixing and dehydration of the product, the process is carried out in one stage, with the weight ratio W: T initially set to 10-16: 1 , and after at least two consecutive downloads of cryolite, it is reduced to 3-6: 1.
Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. The technical essence of the invention is as follows.
В настоящее время в отделениях и цехах регенерации алюминиевых заводов соотношение количества выпускаемого криолита и объема баковой аппаратуры таково, что реально достижимое соотношение Ж:Т находится в пределах 3-6:1. Currently, in the departments and workshops for the regeneration of aluminum plants, the ratio of the amount of cryolite produced and the volume of tank equipment is such that the feasible ratio W: T is in the range of 3-6: 1.
Наибольшую сложность с точки зрения промышленной реализации процесса вызывает необходимость осуществления 2-3 промывок криолита. Данное обстоятельство обусловлено необходимостью использования большого количества объемного оборудования (мешалки, сгустители, вакуум-фильтры). The greatest difficulty from the point of view of industrial implementation of the process is the need for 2-3 rinses of cryolite. This circumstance is due to the need to use a large number of volumetric equipment (mixers, thickeners, vacuum filters).
На практике реализация даже двустадийной промывки криолита маловероятна. In practice, the implementation of even a two-stage washing of cryolite is unlikely.
В случае, если криолит в промывную воду загружать не сразу, а периодически, порциями, в несколько приемов, то в результате отмывки в одну стадию удается повысить эффективность очистки криолита на 5-10%, по сравнению с одностадийной промывкой криолита, загруженного в один прием. If the cryolite is not immediately loaded into the washing water, but periodically, in portions, in several doses, then as a result of washing in one stage, it is possible to increase the cleaning efficiency of cryolite by 5-10%, as compared to a single-stage washing of cryolite loaded in one step .
При этом начальное весовое отношение Ж:Т составляет 10-16:1, а по мере загрузки в промывную воду новых порций криолита, соотношение Ж:Т снижают до 3-6:1. In this case, the initial weight ratio of W: T is 10-16: 1, and as new portions of cryolite are loaded into the wash water, the ratio of W: T is reduced to 3-6: 1.
Более глубокая очистка от сульфатов натрия происходит в начальный период при загрузке первых порций криолита, что объясняется концентрационными особенностями процесса, которые сводятся к большому градиенту концентраций сульфата натрия в криолите и в промывном растворе при высоком соотношении Ж:Т. A deeper purification from sodium sulfates occurs in the initial period when loading the first portions of cryolite, which is explained by the concentration features of the process, which boil down to a large gradient of sodium sulfate concentrations in cryolite and in the wash solution with a high ratio of W: T.
Экспериментально установлено, что при снижении соотношения Ж:Т в процессе отмывки за счет загрузки последующих порций криолита, обратного процесса, т. е. перехода сульфата натрия из промывного раствора в отмываемый криолит, не наблюдается. It was experimentally established that with a decrease in the W: T ratio during washing due to loading of subsequent portions of cryolite, the reverse process, i.e., the transfer of sodium sulfate from the washing solution to the washed cryolite, is not observed.
Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом показывает, что заявляемое решение отличается от известного тем, что:
- процесс ведут в одну стадию;
- в начале процесса весовое соотношение Ж:Т устанавливают равным 10-16: 1;
- весовое соотношение Ж:Т снижают с помощью, по крайней мере, двух последовательных загрузок криолита.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed solution differs from the known one in that:
- the process is conducted in one stage;
- at the beginning of the process, the weight ratio W: T is set equal to 10-16: 1;
- the weight ratio W: T is reduced using at least two consecutive downloads of cryolite.
Поэтому заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна". Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."
Анализ известных технических решений в данной и смежных областях показал, что признак весового соотношения Ж:Т, равного 3-6:1, известен при отмывке регенерационного криолита в 2-3 стадии, причем криолит в известном способе загружают сразу и полностью. Analysis of the known technical solutions in this and related fields showed that the sign of the weight ratio W: T of 3-6: 1 is known when washing regenerative cryolite in stages 2-3, and the cryolite in the known method is loaded immediately and completely.
В предлагаемом способе криолит отмывают в одну стадию, но загружают не сразу, а последовательно с первоначальным весовым отношением Ж:Т, равным 10-16:1, а окончательным - 3-6:1. In the proposed method, the cryolite is washed in one stage, but not immediately loaded, but sequentially with the initial weight ratio W: T equal to 10-16: 1, and the final one - 3-6: 1.
Однако выявленный признак, сходный с отличительным заявляемого изобретения, на получение технического результата не влияет. However, the identified characteristic, similar to the distinguishing feature of the claimed invention, does not affect the technical result.
В предлагаемом решении новая совокупность признаков как известных, так и неизвестных ранее, позволяет снизить трудоемкость процесса и объемы технологического оборудования, т.е. получить указанный технический результат. In the proposed solution, a new set of features, both known and previously unknown, can reduce the complexity of the process and the volume of technological equipment, i.e. get the specified technical result.
Таким образом, заявляемое решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". Thus, the claimed solution meets the condition of patentability "inventive step".
Возможность осуществления способа подтверждается следующими примерами. The possibility of implementing the method is confirmed by the following examples.
Пример
Мешалку, емкостью ~20 м3, заполняют горячей водой при температуре 80-90oС и массой ~11 т. В корыто барабанного фильтра, расположенного над мешалкой, закачивают сгущенную пульпу регенерационного криолита. Кек криолита с фильтра поступает в мешалку на промывку. За одну загрузку на отмывку подается ~ 1000 кг криолита с влажностью ~25 мас.%. Количество загрузок криолита на промывку - 4.Example
The mixer, with a capacity of ~ 20 m 3 , is filled with hot water at a temperature of 80-90 o C and a mass of ~ 11 t. A thickened regeneration cryolite pulp is pumped into the trough of a drum filter located above the mixer. Cake cryolite from the filter enters the mixer for washing. ~ 1000 kg of cryolite with a moisture content of ~ 25 wt.% Is supplied per washing for one load. The number of downloads of cryolite for washing is 4.
При необходимости осуществляют подогрев пульпы в мешалке острым паром. If necessary, carry out the heating of the pulp in the mixer with hot steam.
Соотношение Ж:Т в пульпе контролируют весовым методом. The ratio of W: T in the pulp is controlled by the weight method.
Результаты других примеров, проведенных по аналогичной методике, представлены в таблице. The results of other examples carried out by a similar technique are presented in the table.
Как следует из таблицы, по сравнению с прототипом, предлагаемый способ обеспечивает снижение массовой доли сульфата натрия при одностадийной отмывке криолита, а показатели двустадийной отмывки по прототипу практически соответствуют результату, полученному по предлагаемому способу. As follows from the table, in comparison with the prototype, the proposed method provides a reduction in the mass fraction of sodium sulfate in a single-stage washing of cryolite, and the performance of the two-stage washing of the prototype practically corresponds to the result obtained by the proposed method.
Изменение верхнего предела начального весового соотношения Ж:Т = (10-16: 1) выше заявляемого предела практически не дает улучшения показателей отмывки криолита, однако, приводит к увеличению объема промывного раствора и, следовательно, технологического оборудования. Changing the upper limit of the initial weight ratio W: T = (10-16: 1) above the claimed limit practically does not improve the washing performance of cryolite, however, leads to an increase in the volume of the washing solution and, consequently, the technological equipment.
Уменьшение нижнего предела начального весового соотношения Ж:Т = (10-16: 1) снижает показатели очистки криолита от сульфата натрия. Reducing the lower limit of the initial weight ratio W: T = (10-16: 1) reduces the performance of cleaning cryolite from sodium sulfate.
Изменение верхнего предела конечного весового соотношения Ж:Т = (3-6:1) выше заявляемого предела, несмотря на улучшение показателей очистки криолита, экономически нецелесообразно, поскольку ведет к увеличению объема промывного раствора. Changing the upper limit of the final weight ratio W: T = (3-6: 1) above the claimed limit, despite the improvement in cryolite purification, is not economically feasible, since it leads to an increase in the volume of the washing solution.
Уменьшение нижнего предела конечного весового соотношения Ж:Т = (3-6:1) снижает показатели очистки криолита от сульфатов. Reducing the lower limit of the final weight ratio W: T = (3-6: 1) reduces the performance of cleaning cryolite from sulfates.
Источники информации
1. С.Ю.Гузь, Р.Г.Барановская. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия. М., "Металлургия", 1964 г., с. 208.Sources of information
1. S.Yu. Guz, R.G. Baranovskaya. Production of cryolite, aluminum fluoride and sodium fluoride. M., "Metallurgy", 1964, p. 208.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102147A RU2217377C2 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102147A RU2217377C2 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001102147A RU2001102147A (en) | 2003-01-20 |
| RU2217377C2 true RU2217377C2 (en) | 2003-11-27 |
Family
ID=32026479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001102147A RU2217377C2 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2217377C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667447C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" | Method of treatment of the regeneration cryolite |
-
2001
- 2001-01-23 RU RU2001102147A patent/RU2217377C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГУЗЬ С.Ю., БАРАБАНСКАЯ Р.Г. Производство криолита, фтористого алюминия и фтористого натрия. - М.: Металлургия, 1964, с.208. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667447C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-09-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" | Method of treatment of the regeneration cryolite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2003119163A (en) | ALUMINUM OXIDE HAVING A NEW POR STRUCTURE, METHOD OF ITS PRODUCTION AND A CATALYST PRODUCED ON ITS BASIS | |
| CN101575123B (en) | Method for circularly preparing sodium hypochlorite solution by utilizing industrial wastewater containing sodium hypochlorite in acetylene production process | |
| CN101891258A (en) | Novel production process of polyferric chloride | |
| CN110639620A (en) | Composite photocatalyst for degrading tetracycline and preparation method and application thereof | |
| CN103991940B (en) | A kind of coal ash for manufacturing is for hybrid flocculant technique | |
| CN107311188B (en) | The modified method for preparing nano carrier material of attapulgite depth | |
| CN115043545B (en) | Magnetic flocculation coupling photocatalysis water purifying method and magnetic flocculation coupling photocatalysis water purifying device | |
| CN110294473A (en) | Preparation process for purifying microcrystalline graphite by organic acid catalysis | |
| CN101492399A (en) | Method for preparing methylpropene sodium sulfonate | |
| RU2217377C2 (en) | Method for treatment of regeneration cryolite from sodium sulfate | |
| CN102642905B (en) | Green modified starch multifunctional sewage treating agent and method for preparing same | |
| CN106000075B (en) | The purification absorption of chlorinated exhaust and circulation utilization method and device in benzene chloridization process | |
| CN115591535B (en) | LDH/GO-melamine foam and application thereof in removing phosphate in water body | |
| CN105329972B (en) | A kind of preparation method of stalk compound material | |
| CN1683331A (en) | Process for producing sulfanilic amide medicine mother substance p-acetamido benzene sulfonyl chloride | |
| CN104150519B (en) | A kind of method utilizing sodium sulfate waste liquid to prepare barium sulfate and sodium carbonate | |
| CN116371432A (en) | Composite photocatalytic nano material and preparation method and application thereof | |
| CN108325496B (en) | Method for synthesizing efficient catalytic degradation methylene blue metal mesoporous silicon oxide through grinding-assisted self-permeation | |
| CN1144757C (en) | Production method of sodium bromide, sodium bromate, potassium bromide and potassium bromate by using bromide and alkali | |
| CN108940385A (en) | A kind of preparation method of efficient defluorinate modified resin | |
| CN110878023B (en) | Clean production method for preparing 2, 5-dichloronitrobenzene by continuous nitration | |
| CN111229279B (en) | Carbon nitride quantum dot-loaded hierarchical-pore inverse opal structure CuO-SiO 2 Preparation and use thereof | |
| CN114522671A (en) | Adsorbing material and preparation method and application thereof | |
| CN110523421B (en) | Photocatalyst and preparation method and application thereof | |
| CN1149552A (en) | Process for producing high-purity active zinc oxide by ammonia water circulation complexation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080124 |