RU2314354C2 - Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials - Google Patents

Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials Download PDF

Info

Publication number
RU2314354C2
RU2314354C2 RU2006105368/15A RU2006105368A RU2314354C2 RU 2314354 C2 RU2314354 C2 RU 2314354C2 RU 2006105368/15 A RU2006105368/15 A RU 2006105368/15A RU 2006105368 A RU2006105368 A RU 2006105368A RU 2314354 C2 RU2314354 C2 RU 2314354C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ammonium
iron
mineral raw
raw materials
temperature
Prior art date
Application number
RU2006105368/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006105368A (en
Inventor
ченко Александр Николаевич Дь (RU)
Александр Николаевич Дьяченко
Роман Иванович Крайденко (RU)
Роман Иванович Крайденко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2006105368/15A priority Critical patent/RU2314354C2/en
Publication of RU2006105368A publication Critical patent/RU2006105368A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314354C2 publication Critical patent/RU2314354C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

FIELD: removal of inactive admixtures of ferric oxide contained in mineral raw materials.
SUBSTANCE: proposed method includes mixing of mineral raw material with ammonium salt and heating the mixture thus obtained. Used as ammonium salt is ammonium chloride which is mixed with raw material at ratio of 100-120% of stoichiometric amount required for interaction with ferric oxide. Burden thus obtained is heated to temperature of 320-350 C and is kept at this temperature for separation of volatile iron.
EFFECT: possibility of removal of iron without application of aqueous methods.
1 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо удалить основную балластную примесь - оксид железа (III).The invention relates to the field of chemical technology of inorganic substances and can be used in cases where it is necessary to remove the main ballast impurity - iron oxide (III).

Известен способ растворения и выщелачивания оксидов различных металлов путем взаимодействия их с соляной кислотой при кипячении. Недостатком этого метода является неудобство обращения с соляной кислотой вследствие повышенного давления паров хлороводорода над раствором и ее высокой химической агрессивности [Ахметов Т.Г., Порфирьева Р.Т., Гайсин Л.Г., Хацринов А.И. «Химическая технология неорганических веществ». В 2 кн. Кн. 2, М.: «Высшая школа», 2002. с.427].A known method of dissolving and leaching oxides of various metals by reacting them with hydrochloric acid during boiling. The disadvantage of this method is the inconvenience of handling hydrochloric acid due to the increased vapor pressure of hydrogen chloride over the solution and its high chemical aggressiveness [Akhmetov TG, Porfiryeva RT, Gaysin LG, Khatsrinov AI "Chemical technology of inorganic substances." In 2 book Prince 2, M .: "Higher school", 2002. S. 427].

Известен способ удаления основной балластной примеси - оксида кремния, с помощью фторида аммония. Способ включает смешение предварительно диспергированного продукта с твердым фторид-бифторидом аммония и последующую прокалку гомогенизированной смеси в интервале температур 100-500°С. При охлаждении газовой фазы выделяется твердый продукт - десублимат, представляющий собою смесь кремнефторида и фторид-бифторида аммония. Десублимат является сырьем для получения фтористых соединений, в том числе и для получения фторид-бифторида аммония, который может быть подвергнут рециркуляции [RU 2226500].A known method of removing the main ballast impurity - silicon oxide, using ammonium fluoride. The method involves mixing a pre-dispersed product with solid ammonium fluoride bifluoride and subsequent calcining the homogenized mixture in the temperature range of 100-500 ° C. When the gas phase is cooled, a solid product is released - desublimate, which is a mixture of silicofluoride and ammonium fluoride bifluoride. Desublimate is a raw material for producing fluoride compounds, including for the production of ammonium fluoride bifluoride, which can be recycled [RU 2226500].

Известен способ обработки никелевых руд [АС №50401 от 31.01.1937, по заявке №178520 от 18.10.1937], выбранный в качестве прототипа. Способ заключается в обработке никелевой руды аммонийными солями при температуре не выше возгонки аммонийных солей с последующим выщелачиванием ценного компонента. Недостатком способа-прототипа является необходимость выщелачивания ценного компонента, т.е. введение в технологический процесс стадии, требующей использования воды и соответствующего оборудования, связанного с перекачиванием жидкости и фильтрацией.A known method of processing nickel ores [AS No. 50401 from 01/31/1937, according to the application No. 178520 from 10/18/1937], selected as a prototype. The method consists in treating nickel ore with ammonium salts at a temperature not higher than the sublimation of ammonium salts, followed by leaching of a valuable component. The disadvantage of the prototype method is the need for leaching of a valuable component, i.e. introduction to the process of a stage requiring the use of water and related equipment associated with pumping liquid and filtering.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового технологического способа обезжелезивания руд с помощью хлорида аммония без использования водных методов последующей переработки.The task of the invention is to develop a new technological method for iron removal by using ammonium chloride without using aqueous methods of further processing.

Поставленная задача достигается тем, что смешивают предварительно измельченное минеральное сырье с хлоридом аммония и выдерживают при температуре 320-350°С. Количество используемого хлорида аммония составляет 100-120% от стехиометрического. Реакция идет согласно следующей формуле:The problem is achieved by mixing pre-crushed mineral raw materials with ammonium chloride and kept at a temperature of 320-350 ° C. The amount of ammonium chloride used is 100-120% of the stoichiometric. The reaction proceeds according to the following formula:

Fe2O3+6NH4Cl=2FeCl3+6NН3+3H2OFe 2 O 3 + 6NH 4 Cl = 2FeCl 3 + 6NH 3 + 3H 2 O

В результате реакции получается хлорид железа и выделяется газообразный аммиак и вода. Из аммиака и воды при конденсации в жидкостном адсорбере может быть получен NH4OH.As a result of the reaction, iron chloride is obtained and gaseous ammonia and water are released. NH 4 OH can be obtained from ammonia and water by condensation in a liquid adsorber.

Преимущество использования хлорида аммония перед фторидом аммония заключается в селективном действии его на оксиды металлов. Хлорид аммония не реагирует с оксидом кремния, который часто составляет основу рудного минерального сырья. В отличие от соляной кислоты хлорид аммония при нормальных условиях является неагрессивным и неядовитым веществом, т.е. не создает повышенных требований к технике безопасности. Хлорид аммония может быть регенерирован и возвращен в процесс. При действии аммиака, ранее конденсированного из отходящих газов, на раствор хлорида металла вновь образуется хлорид аммония и гидроксид металла по реакции:The advantage of using ammonium chloride over ammonium fluoride is its selective effect on metal oxides. Ammonium chloride does not react with silicon oxide, which often forms the basis of ore mineral raw materials. Unlike hydrochloric acid, ammonium chloride under normal conditions is a non-aggressive and non-toxic substance, i.e. It does not create increased safety requirements. Ammonium chloride can be regenerated and returned to the process. Under the action of ammonia, previously condensed from the exhaust gases, on a solution of a metal chloride, ammonium chloride and metal hydroxide are formed again by the reaction:

FeCl3+3NH4OH=Fe(ОН)3+3NH4ClFeCl 3 + 3NH 4 OH = Fe (OH) 3 + 3NH 4 Cl

В общем виде процесс хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья можно представить схемой, приведенной на чертеже.In general, the process of chloroammonium deferrization of mineral raw materials can be represented by the scheme shown in the drawing.

Пример 1Example 1

Минеральное сырье (шлаки медеплавильного производства), содержащее оксид железа в количестве 10 г и хлорид аммония в количестве 24 г, смешивали в фарфоровой посуде и нагревали до температуры 300°С. Выдерживали в течение 0,5 часа. Полученная масса представляла собой шихту, содержащую хорошо растворимое соединение хлорида железа, образованного из оксида железа. Шихту нагревали до температуры 350°С, происходило сублимационное отделение хлорида железа - обезжелезивание сырья. Отделенный таким образом трихлорид железа растворяли в воде, в раствор добавляли аммиачную воду. После осаждения аммиаком из раствора гидроксида железа и отделения фильтрацией оставшийся раствор представляет собой хлорид аммония, который после упаривания вновь можно использовать для разложения новой партии оксида железа. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.Mineral raw materials (copper slag), containing iron oxide in an amount of 10 g and ammonium chloride in an amount of 24 g, were mixed in porcelain dishes and heated to a temperature of 300 ° C. Maintained for 0.5 hours. The resulting mass was a mixture containing a highly soluble compound of iron chloride formed from iron oxide. The mixture was heated to a temperature of 350 ° C, there was a sublimation separation of iron chloride - iron removal of the raw material. The iron trichloride thus separated was dissolved in water, ammonia water was added to the solution. After precipitation with ammonia from an iron hydroxide solution and separation by filtration, the remaining solution is ammonium chloride, which after evaporation can again be used to decompose a new batch of iron oxide. The initial iron content in terms of oxide in the feedstock is 56%; in the residue after chlorination, the iron content did not exceed 1%.

Пример 2Example 2

Отличается от Примера 1 тем, что реакцию проводят в изохорических условиях (в автоклаве) при температуре 350°С. При этом уменьшается потеря хлорида аммония за счет испарения и десублимации и увеличивается скорость процесса. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.It differs from Example 1 in that the reaction is carried out under isochoric conditions (in an autoclave) at a temperature of 350 ° C. This reduces the loss of ammonium chloride due to evaporation and desublimation and increases the speed of the process. The initial iron content in terms of oxide in the feedstock is 56%; in the residue after chlorination, the iron content did not exceed 1%.

Пример 3Example 3

Отличается от Примера 1 тем, что реакцию ведут при недостатке хлорида аммония в количестве 19,5 г, что предотвращает загрязнение трихлорида железа хлоридом аммония, а после окончания реакции смесь нагревают до 350°С. Полученный трихлорид железа возгоняется при температуре выше 303°С и отделяется от нелетучих хлоридов. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.It differs from Example 1 in that the reaction is carried out with a deficiency of ammonium chloride in an amount of 19.5 g, which prevents contamination of iron trichloride with ammonium chloride, and after the reaction is completed, the mixture is heated to 350 ° C. The resulting iron trichloride is sublimated at a temperature above 303 ° C and is separated from non-volatile chlorides. The initial iron content in terms of oxide in the feedstock is 56%; in the residue after chlorination, the iron content did not exceed 1%.

Пример 4Example 4

Отличается от Примера 1 тем, что в качестве минерального сырья использовали гематит. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 98%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.It differs from Example 1 in that hematite was used as a mineral raw material. The initial iron content in terms of oxide in the feedstock is 98%, in the residue after chlorination, the iron content did not exceed 1%.

Пример 5Example 5

Отличается от Примера 1 тем, что в качестве минерального сырья использовали шлаки, образовавшиеся в результате сжигания угля. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 12%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.It differs from Example 1 in that slag formed as a result of coal combustion was used as a mineral raw material. The initial iron content in terms of oxide in the feedstock is 12%; in the residue after chlorination, the iron content does not exceed 1%.

Claims (1)

Способ хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья, включающий смешивание сырья с аммонийной солью и нагрев, отличающийся тем, что в качестве аммонийной соли используют хлорид аммония, который смешивают с сырьем в пропорциях 100-120% от стехиометрического количества, необходимого для взаимодействия с оксидом железа, полученную шихту нагревают до температуры 320-350°С и выдерживают при этой температуре для отделения летучего трихлорида железа.A method of chloroammonium deironization of mineral raw materials, comprising mixing the raw material with an ammonium salt and heating, characterized in that ammonium chloride is used as the ammonium salt, which is mixed with the raw material in proportions of 100-120% of the stoichiometric amount required for interaction with iron oxide, the resulting mixture heated to a temperature of 320-350 ° C and maintained at this temperature to separate volatile iron trichloride.
RU2006105368/15A 2006-02-20 2006-02-20 Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials RU2314354C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105368/15A RU2314354C2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006105368/15A RU2314354C2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006105368A RU2006105368A (en) 2007-09-10
RU2314354C2 true RU2314354C2 (en) 2008-01-10

Family

ID=38597858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006105368/15A RU2314354C2 (en) 2006-02-20 2006-02-20 Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314354C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562180C1 (en) * 2014-05-12 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of recycling pyrite cinders

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИДИН Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ. - М.: Химия, 1997, с.419, 420. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562180C1 (en) * 2014-05-12 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of recycling pyrite cinders

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006105368A (en) 2007-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2579843C2 (en) Method of red mud processing
RU2633579C2 (en) Methods of treating fly ash
AU2015212063B2 (en) Scandium recovery method
WO2019146619A1 (en) Method for producing high-purity scandium oxide
USRE47673E1 (en) Process for recovering zinc and/or zinc oxide II
KR102090348B1 (en) System and method for rare earths extraction
JP5694847B2 (en) Method for producing high purity calcium carbonate
US20040219082A1 (en) Selective recovery of aluminium, cobalt and platinum values from a spent catalyst composition
EP2200943A2 (en) Method of manufacturing fe and ni containing material and cobalt containing material using recycling residue of spent catalyst and method of manufacturing raw material for stainless using the fe and ni containing material and method of manufacturing fe-ni alloy
CN110304646B (en) Method for efficiently separating fluorine, chlorine and nitrogen components from aluminum ash and co-producing aluminum oxide concentrate
CA1191698A (en) Treatment of aluminous materials
US5078786A (en) Process for recovering metal values from jarosite solids
AU2015388106B2 (en) Method for recovering scandium
Liu et al. Treatment of aluminum and fluoride during hydrochloric acid leaching of lepidolite
AU2017222881A1 (en) Method for recovering scandium
RU2314354C2 (en) Method of chloro-ammonium deferrization of mineral raw materials
RU2571244C1 (en) Method for obtaining pure tungstic acid
JP7347083B2 (en) Manufacturing method of high purity scandium oxide
Kokko et al. Two-stage leaching of calcium and vanadium from high-calcium steelmaking slag
de Bakker et al. HCl leaching and acid regeneration using MgCl2 brines and molten salt hydrates
FI65218B (en) FOERFARANDE FOER ATT TILLVARATAGA CR203 UR EN KROMHALTIG LOESNING
RU2352651C1 (en) Method of chlorine-ammonium extraction of oxides of copper and nickel of raw materials with its following separation
US1214991A (en) Production of alumina and potassium sulfate from alunite.
JP7347085B2 (en) Manufacturing method of high purity scandium oxide
JP7380030B2 (en) Manufacturing method of high purity scandium oxide

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20081124

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130221

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140920

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180221