RU2371385C1

RU2371385C1 - Method of producing calcium carbide

Info

Publication number: RU2371385C1
Application number: RU2008140130/02A
Authority: RU
Inventors: Григорий Борисович Фрайман (RU); Григорий Борисович Фрайман
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ленинградсланец"
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2009-10-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relate to methods of producing calcium carbide, which can be used as a plant growth regulator. The method involves preparation of a mixture from coke and shale oil with the following composition, wt %: CaO 37 to 41, C_org 19 to 21, SiO₂ 7.1 to 9.8, MgO 1.2 to 1.7, Fe₂O₃ 1.6 to 1.9, Al₂O₃ 1.7 to 1.9, S 1.1 to 1.4, CO₂ 23.8 to 25.6, H₂O 0.9 to 1.2, melting the mixture in a furnace, cooling the melt and crushing it. Before preparing the mixture, shale oil is crushed to 5 to 6 mm particles and coke - to 10 to 25 mm particles. Mass ratio of coke to shale oil in the mixture is 1:(11 to 12). The melting process is carried out for 20 minutes at temperature 1900 to 2000°C, and the alloy is crushed to 6 to 20 mm particles.

EFFECT: invention allows for obtaining moisture-resistant calcium carbide with high output, which can be used as a plant growth regulator with prolonged effect, which provides for release of acetylene into the soil for a long period of time.

1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения карбида кальция, который может быть использован в качестве регулятора роста растений.The invention relates to methods for producing calcium carbide, which can be used as a plant growth regulator.

Известен способ получения карбида кальция (описание патента РФ № 2129093, 1999) 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%). Это снижает себестоимость карбида кальция, повышает содержание основного вещества в продукте и позволяет использовать отходы производства (коксозольный остаток).A known method of producing calcium carbide (patent description of the Russian Federation No. 2129093, 1999) 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 of thermal processing of carbonate-containing oil shale in an amount of up to 10% of the weight of the charge, while coke oven the residue is a source of calcium oxides (24.0-31.0%), silicon (14-20%), iron (2.3-3.5%) and a carbon reducing agent (16-18%). 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 также способ получения карбида кальция (авторское свидетельство СССР № 1168508, кл. С01В 31/32, 1985), 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).There is also known a method for producing calcium carbide (USSR author's certificate No. 1168508, class C01B 31/32, 1985), which includes melting a mixture of lime and carbon, cooling the melt and separating the reaction products — calcium carbide and ferrosilicon, while melting the mixture in the presence of limestone or shale ash coke in the amount of 12.9-28.3% by weight of the mixture. 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 of 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 /.

Наиболее близким аналогом является способ получения карбида кальция, включающий приготовление шихты из кокса и горючих сланцев следующего состава, мас.%: СаО 37-41; C_орг 19-21; SiO₂ 7,1-9,8; MgO 1,2-1,7; Fe₂O₃ 1,6-1,9; Al₂O₃ 1,7-1,9; S 1,1-1,4; CO₂ 23,8-25,6; H₂O 0,9-1,2, плавление ее в печи, охлаждение расплава и его измельчение (патент РФ № 1822106, 1995).The closest analogue is a method of producing calcium carbide, including the preparation of a mixture of coke and oil shale of the following composition, wt.%: CaO 37-41; C _org 19-21; SiO ₂ 7.1-9.8; MgO 1.2-1.7; Fe ₂ O ₃ 1.6-1.9; Al ₂ O ₃ 1.7-1.9; S 1.1-1.4; CO ₂ 23.8-25.6; H ₂ O 0.9-1.2, melting it in a furnace, cooling the melt and grinding it (RF patent No. 1822106, 1995).

Недостатком способа является недостаточно высокий выход получаемого карбида кальция и высокий расход углеродистого восстановителя - кокса.The disadvantage of this method is not a high yield of calcium carbide and a high consumption of carbonaceous reducing agent - coke.

Задачей настоящего изобретения является повышение выхода карбида кальция и снижение расхода углеродистого восстановителя.The objective of the present invention is to increase the yield of calcium carbide and reduce the consumption of carbon reducing agent.

Это достигается тем, что перед приготовлением шихты горючие сланцы измельчают до крупности 5-6 мм, кокса - до 10-25 мм, приготовление шихты ведут при массовом соотношении кокса к горючим сланцам 1:(11-12), плавку проводят в течение 20 минут при температуре 1900-2000°С, а измельчение плава ведут до крупности 6-20 мм.This is achieved by the fact that before preparing the charge, oil shale is crushed to a particle size of 5-6 mm, coke - up to 10-25 mm, the preparation of the charge is carried out with a mass ratio of coke to oil shale 1: (11-12), melting is carried out for 20 minutes at a temperature of 1900-2000 ° C, and grinding of the melt is carried out to a particle size of 6-20 mm.

Горючие сланцы имеют следующий состав, мас.%: СаО 37,0-41,0; С_орг 19-21; SiO₂ 7,1-9,8; MgO 1,2-1,7; Fe₂O₃ 1,6-1,9; Al₂O₃ 1,7-1,9; S 1,1-1,4; CO₂ 23,8-25,6; H₂O 0,9-1,2.Oil shales have the following composition, wt.%: CaO 37.0-41.0; C _org 19-21; SiO ₂ 7.1-9.8; MgO 1.2-1.7; Fe ₂ O ₃ 1.6-1.9; Al ₂ O ₃ 1.7-1.9; S 1.1-1.4; CO ₂ 23.8-25.6; H ₂ O 0.9-1.2.

Массу кокса и массу горючих сланцев берут в отношении 1: (11-12). The mass of coke and the mass of oil shale are taken in a ratio of 1: (11-12).

Пример. Готовят шихту из горной массы горючих сланцев (Ленинградская область) следующего состава, маc.%: СаО 37,0; С_орг 21,9; SiO₂ 9,7; MgO 1,8; Fe₂O₃ 1,6; Al₂O₃ 1,9; S 1,4; CO₂ 23.8; H₂O 0,9, измельченных до 5,5 мм и кокса, измельченного до 18 мм, взятых в пропорции 11:1. Плавят ее в карбидной печи типа РКО 16,5 при температуре 2000°С 20 минут. Полученный расплав сливают в изложницы и охлаждают, охлажденный карбид измельчают до крупности карбида кальция - порядка 17 мм; содержание CaC₂ составляет 66,3-68,5%; выход карбида кальция увеличивается на 10-15% по отношению к ближайшему аналогу.Example. A mixture is prepared from the rock mass of oil shale (Leningrad Region) of the following composition, wt.%: CaO 37.0; With _org 21.9; SiO ₂ 9.7; MgO 1.8; Fe ₂ O ₃ 1,6; Al ₂ O ₃ 1.9; S 1.4; CO ₂ 23.8; H ₂ O 0.9, crushed to 5.5 mm and coke, crushed to 18 mm, taken in a ratio of 11: 1. It is melted in a carbide furnace of the RKO 16.5 type at a temperature of 2000 ° C for 20 minutes. The resulting melt is poured into the molds and cooled, the cooled carbide is crushed to a calcium carbide particle size of about 17 mm; the content of CaC ₂ is 66.3-68.5%; the yield of calcium carbide increases by 10-15% relative to the closest analogue.

Полученный карбид кальция имеет время полного разложения, сут: на воздухе 1-10; в воде 0,83-0,94; в почве влажностью 10% 6,25-6,5. Количество выделившегося ацетилена в сутки составляет: на воздухе 15-18; в воде 100; в почве влажностью 10% 50-50.The resulting calcium carbide has a time of complete decomposition, days: in air 1-10; in water 0.83-0.94; in soil with a moisture content of 10% 6.25-6.5. The amount of released acetylene per day is: in the air 15-18; in water 100; in soil with a moisture content of 10% 50-50.

Изобретение позволяет получить влагоустойчивый карбид кальция с высоким выходом, который можно использовать в качестве регулятора роста растений пролонгированного действия, обеспечивающего выделение ацетилена в почву в течение длительного времени.EFFECT: invention makes it possible to obtain moisture-resistant calcium carbide with a high yield, which can be used as a plant growth regulator of prolonged action, which ensures the release of acetylene into the soil for a long time.

Claims

A method of producing calcium carbide, including the preparation of a mixture of coke and oil shale of the following composition, wt.%: CaO 37-41; C _org 19-21; SiO ₂ 7.1-9.8; MgO 1.2-1.7; Fe ₂ O ₃ 1.6-1.9; Al ₂ O ₃ 1.7-1.9; S 1.1-1.4; CO ₂ 23.8-25.6; Н ₂ О 0.9-1.2, melting it in the furnace, cooling the melt and grinding the melt, characterized in that before the preparation of the charge, oil shale is crushed to a particle size of 5-6 mm, and coke to a particle size of 10-25 mm, preparation charge is carried out with a mass ratio of coke to oil shale 1: (11-12), smelting is carried out for about 20 minutes at a temperature of 1900-2000 ° C, and the melt is milled to a particle size of 6-20 mm.