RU2763833C1 - Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine - Google Patents

Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine Download PDF

Info

Publication number
RU2763833C1
RU2763833C1 RU2021106987A RU2021106987A RU2763833C1 RU 2763833 C1 RU2763833 C1 RU 2763833C1 RU 2021106987 A RU2021106987 A RU 2021106987A RU 2021106987 A RU2021106987 A RU 2021106987A RU 2763833 C1 RU2763833 C1 RU 2763833C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carnallite
dust
fluidized bed
chamber
bed furnace
Prior art date
Application number
RU2021106987A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Александровна Гладикова
Сергей Александрович Горшков
Андрей Геннадьевич Калмыков
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
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 Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма"
Priority to RU2021106987A priority Critical patent/RU2763833C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763833C1 publication Critical patent/RU2763833C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/266—Drying gases or vapours by filtration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00—Compounds of magnesium
    • C01F5/26—Magnesium halides
    • C01F5/30—Chlorides
    • C01F5/34—Dehydrating magnesium chloride containing water of crystallisation
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: non-ferrous metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to non-ferrous metallurgy, namely to the preparation of carnallite raw materials for electrolysis by dewatering in a fluidized bed furnace and dust waste processing. Preparation of carnallite includes its supply to a three-chamber fluidized bed furnace, its sequential movement through a series of horizontally arranged furnace chambers with simultaneous treatment with flue gases, dewatering. The exhaust gases are discharged through the flue and the exhaust gases are cleaned from the resulting carnallite dust in cyclones, followed by its return to the furnace chamber following the flow of the material. The exhaust gases of the third chamber of the fluidized bed furnace are additionally cleaned from carnallite dust in a bag filter. At the same time, the vacuum pressure is maintained under the arch of the third chamber of the fluidized bed furnace equal to 0.01-0.09 kPa. The vacuum pressure drop in the bag filter is no more than 2 kPa. The temperature of the exhaust gases in the flue at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260°C. The captured carnallite dust in the bag filter is extracted for further use as a raw material for the electrolytic production of magnesium and chlorine.
EFFECT: method makes it possible to increase the degree of gas purification and capture of carnallite dust to 99.0-99.5%, reduce the loss of dehydrated carnallite with dust while saving raw materials received from the supplier by expanding the raw material base.
1 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к подготовке карналлитового сырья к электролизу обезвоживанием в печи кипящего слоя и переработке пылевых отходов.The invention relates to non-ferrous metallurgy, namely the preparation of carnallite raw materials for electrolysis by dehydration in a fluidized bed furnace and the processing of dust waste.

Процесс получения обезвоженного карналлита осуществляется в печах кипящего слоя, и основан на удалении гигроскопической и связанной влаги из синтетического карналлита при температуре 120-380°С при нагреве продуктами сгорания природного газа. Обезвоживание карналлита протекает в две ступени с образованием двух кристаллических форм - двухводной и условно безводнойThe process of obtaining dehydrated carnallite is carried out in fluidized bed furnaces, and is based on the removal of hygroscopic and bound moisture from synthetic carnallite at a temperature of 120-380°C when heated by natural gas combustion products. Dehydration of carnallite proceeds in two stages with the formation of two crystalline forms - two-water and conditionally anhydrous

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Печь кипящего слоя состоит из трех камер, процесс обезвоживания идет в следующем порядке:The fluidized bed furnace consists of three chambers, the dehydration process is as follows:

- в первой камере происходит, удаление гигроскопической влаги и нагревание материала;- in the first chamber there is a removal of hygroscopic moisture and heating of the material;

- во второй и третьей камерах шестиводный карналлит обезвоживается до условно безводного.- in the second and third chambers, the six-water carnallite is dehydrated to conditionally anhydrous.

При обезвоживании карналлита в печах кипящего слоя отходящие газы содержат значительное количество пыли, которая является недообезвоженным продуктом.When dehydrating carnallite in fluidized bed furnaces, the exhaust gases contain a significant amount of dust, which is an under-dehydrated product.

Известен способ переработки карналлитовой пыли (А.с. СССР №1255572, опубл. 07.09.1986, бюл. 33), включающий подачу карналлита в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание карналлитовой пыли в циклонах, извлечение пыли, ее гранулирование и возврат полученных гранул на стадию обезвоживания карналлита, при этом гранулирование ведут путем смешения с твердым хлоридом натрия при массовом соотношении (0,2-2):1.A known method for processing carnallite dust (A.S. USSR No. 1255572, publ. 09/07/1986, bull. 33), including the supply of carnallite to a fluidized bed furnace, its dehydration, trapping carnallite dust in cyclones, extracting the dust, granulating it and returning the obtained granules to the stage of carnallite dehydration, while granulation is carried out by mixing with solid sodium chloride at a mass ratio of (0.2-2):1.

Недостатком данного способа является трудоемкость процесса гранулирования пыли и большие материальные затраты. Кроме того, при смешивании пыли, нагретой до температуры 120-220°С с хлоридом натрия, находящегося при температуре 10-20°С, происходит окомкование материалов, крупные куски гранулированной пыли осаждаются на подине печи, что приводит к снижению скорости обезвоживания и заплавлению материала.The disadvantage of this method is the complexity of the dust granulation process and high material costs. In addition, when mixing dust heated to a temperature of 120-220°C with sodium chloride, which is at a temperature of 10-20°C, materials are pelletized, large pieces of granular dust are deposited on the bottom of the furnace, which leads to a decrease in the rate of dehydration and melting of the material. .

Известен способ переработки пылевых отходов, образующихся при обезвоживании хлормагниевого сырья (ст. Улавливание карналлитовой пыли. - И.Л. Резников, Ю.А. Соловьев, А.Ф. Танаев и др. - Ж. Цветные металлы. 1964 - №7, стр. 57-59), который включает подачу карналлита в печь кипящего слоя, его обезвоживание, улавливание пыли в циклонах, извлечение пыли из циклонов, возврат пыли из циклонов на стадию обезвоживания в печь КС.A known method of processing dust waste generated during the dehydration of chlorine-magnesium raw materials (st. Capture of carnallite dust. - I.L. Reznikov, Yu.A. Solovyov, A.F. Tanaev and others - J. Non-ferrous metals. 1964 - No. 7, pp. 57-59), which includes the supply of carnallite to the fluidized bed furnace, its dehydration, dust collection in cyclones, dust extraction from cyclones, return of dust from cyclones to the dehydration stage in the KS furnace.

Недостатком способа является то, что при возврате карналлитовой пыли из циклонов в печь кипящего слоя происходит неполное улавливание пыли, так как пыль является мелкодисперсной и выносится газами снова в циклоны. Это приводит к затратам на транспортировку пыли из циклонов в печь кипящего слоя, к нецелесообразности ее переработки в печи кипящего слоя и к потерям готового продукта с отходящими газами.The disadvantage of this method is that when the carnallite dust is returned from the cyclones to the fluidized bed furnace, dust is not completely captured, since the dust is fine and is carried out by gases again into the cyclones. This leads to the cost of transporting dust from the cyclones to the fluidized bed furnace, to the impracticality of its processing in the fluidized bed furnace and to the loss of the finished product with exhaust gases.

Известен способ переработки карналлитовой пыли из циклонов печи кипящего слоя при обезвоживании хлормагниевого сырья (кн. Электролитическое получение магния. - Щеголев В.И., Лебедев О.А. - М.: Изд. дом «Руды и металлы», 2002 г., стр. 75-98), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий загрузку карналлита в печь кипящего слоя, обезвоживание его в многокамерной печи кипящего слоя, улавливание карналлитовой пыли в циклонах, возврат пыли из циклонов в следующую по ходу камеру печи, а из пятого циклона пыль подают на транспортер, смешивают с обезвоженным карналлитом в бункере, и направляют на окончательное обезвоживание и очистку карналлита в хлоратор.A known method of processing carnallite dust from cyclones of a fluidized bed furnace during dehydration of chlorine-magnesium raw materials (book Electrolytic production of magnesium. - Shchegolev V.I., Lebedev O.A. - M.: Publishing house "Ores and metals", 2002, pp. 75-98), according to the number of common features, taken as the closest analog prototype and including loading carnallite into a fluidized bed furnace, dehydrating it in a multi-chamber fluidized bed furnace, trapping carnallite dust in cyclones, returning dust from cyclones to the next furnace chamber , and from the fifth cyclone, dust is fed to the conveyor, mixed with dehydrated carnallite in the bunker, and sent to the chlorinator for final dehydration and purification of carnallite.

Недостатком способа является то, что возврат пыли в печь кипящего слоя не позволяет полностью уловить пыль вследствие того, что пыль является мелкодисперсной, и выносится газами снова в циклоны. Это приводит к затратам на транспортировку пыли из циклонов в печь кипящего слоя и к нецелесообразности их переработки в печи кипящего слоя. Кроме того, низкая степень очистки газов в циклонах (не превышает 95%) приводит к потерям сырья для производства магния и хлора.The disadvantage of this method is that the return of the dust to the fluidized bed furnace does not allow to completely capture the dust due to the fact that the dust is fine and is carried out by gases again into the cyclones. This leads to the cost of transporting dust from the cyclones to the fluidized bed furnace and to the impracticality of their processing in the fluidized bed furnace. In addition, the low degree of gas purification in cyclones (does not exceed 95%) leads to the loss of raw materials for the production of magnesium and chlorine.

Задачей изобретения является рациональное использование сырья для получения обезвоженного карналлита в технологическом процессе получения магния и хлора.The objective of the invention is the rational use of raw materials for the production of dehydrated carnallite in the process of obtaining magnesium and chlorine.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в повышение степени очистки газов и улавливания карналлитовой пыли, в снижении потерь обезвоженного карналлита с пылью, в экономии сырья, полученного от поставщика, за счет расширения сырьевой базы.The technical result is aimed at eliminating the shortcomings of the prototype and consists in increasing the degree of gas purification and trapping carnallite dust, reducing the loss of dehydrated carnallite with dust, saving raw materials received from the supplier by expanding the raw material base.

Технический результат достигается тем, что предложен способ подготовки карналлита к электролитическому получению магния и хлора, включающий его подачу в трехкамерную печь кипящего слоя, последовательное передвижение его через ряд горизонтально расположенных камер печи при одновременной обработке топочными газами, обезвоживание, отвод отходящих газов через газоход, очистку отходящих газов от образующейся карналлитовой пыли в циклонах с последующим ее возвратом в следующую по ходу движения материала камеру печи, новым является то, что отходящие газы третьей камеры печи кипящего слоя дополнительно очищают от карналлитовой пыли в рукавном фильтре, при этом поддерживают вакуумметрическое давление под сводом третьей камеры печи кипящего слоя равным 0,01-0,09 кПа, перепад вакуумметрического давления в рукавном фильтре не более 2 кПа и температуру отходящих газов в газоходе на выходе из третьей камеры печи кипящего слоя не выше 260°С, уловленную карналлитовую пыль в рукавном фильтре извлекают для дальнейшего использования в качестве сырья для электролитического получения магния и хлора.The technical result is achieved by the fact that a method is proposed for preparing carnallite for the electrolytic production of magnesium and chlorine, including its supply to a three-chamber fluidized bed furnace, its sequential movement through a number of horizontally located furnace chambers while being treated with flue gases, dehydration, removal of exhaust gases through a flue, cleaning exhaust gases from the formed carnallite dust in cyclones with its subsequent return to the next chamber of the furnace in the direction of material movement, what is new is that the exhaust gases of the third chamber of the fluidized bed furnace are additionally cleaned from carnallite dust in a bag filter, while maintaining vacuum pressure under the arch of the third chamber of the fluidized bed furnace equal to 0.01-0.09 kPa, the vacuum pressure drop in the bag filter is not more than 2 kPa and the temperature of the flue gases in the gas duct at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260 ° C, the trapped carnallite dust in the bag filter extract for further use as a raw material for the electrolytic production of magnesium and chlorine.

Дополнительная очистка отходящих газов третьей камеры печи кипящего слоя от карналлитовой пыли в рукавном фильтре, при поддержании вакуумметрического давления под сводом третьей камеры печи кипящего слоя равным 0,01-0,09 кПа, перепада вакуумметрического давления в рукавном фильтре не более 2 кПа и температуре отходящих газов в газоходе на выходе из третьей камеры печи кипящего слоя не выше 260°С, позволяет повысить степень очистки газов и улавливания карналлитовой пыли до 99,0-99,5%, снизить потери обезвоженного карналлита с пылью. Уловленная карналлитовая пыль в рукавном фильтре, в отличие от карналлитовой пыли из циклонов предыдущих камер, имеет низкое содержание MgO и H2O и позволяет ее использовать в качестве сырья для электролитического получения магния и хлора, удовлетворяющего требованиям электролиза - содержание MgO и H2O менее 0,3% каждого, тем самым сэкономить сырье, полученное от поставщика, за счет расширения сырьевой базы.Additional purification of exhaust gases from the third chamber of the fluidized bed furnace from carnallite dust in the bag filter, while maintaining the vacuum pressure under the roof of the third chamber of the fluidized bed furnace equal to 0.01-0.09 kPa, the vacuum pressure drop in the bag filter is not more than 2 kPa and the temperature of the outgoing gases in the flue at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260°C, allows you to increase the degree of gas purification and trapping of carnallite dust up to 99.0-99.5%, reduce the loss of dehydrated carnallite with dust. The trapped carnallite dust in the bag filter, in contrast to the carnallite dust from the cyclones of the previous chambers, has a low content of MgO and H 2 O and allows it to be used as a raw material for the electrolytic production of magnesium and chlorine that meets the requirements of electrolysis - the content of MgO and H 2 O is less 0.3% each, thereby saving raw materials received from the supplier by expanding the raw material base.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе переработки карналлитовой пыли, образующейся при обезвоживании хлормагниевого сырья, изложенных в пунктах формулы изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".The analysis of the state of the art carried out by the applicant, including the search for patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical (identical) to all essential features of the invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the analogue closest in terms of set of features, made it possible to establish a set of distinctive features that are significant in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method of processing carnallite dust formed during the dehydration of magnesium chloride raw materials, set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".To verify the compliance of the claimed invention with the "inventive step" condition, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinguishing features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the known prior art for a specialist, since the prior art, determined by the applicant, did not reveal the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention to achieve a technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Промышленную применимость предлагаемого изобретения подтверждают следующие примеры осуществления способа.The industrial applicability of the invention is confirmed by the following examples of the method.

Пример 1.Example 1

Процесс обезвоживания карналлита проводят в трехкамерной печи кипящего слоя с топками, с патрубком для загрузки сырья и выгрузки готового продукта, с газораспределительной решеткой. Пространство над газораспределительной решеткой разделено двумя перегородками до свода печи. Вторая и третья камеры разделены дополнительными перегородками высотой примерно 3,5 м на полукамеры. Для перетекания карналлита от патрубка загрузки до патрубка выгрузки в перегородках между камерами и полукамерами выполнены переточные окна. В перегородках между камерами перетоки расположены выше газораспределительной решетки, а в перегородках между полукамерами на уровне решетки.The process of dehydration of carnallite is carried out in a three-chamber fluidized bed furnace with furnaces, with a branch pipe for loading raw materials and unloading the finished product, with a gas distribution grate. The space above the gas distribution grate is divided by two partitions up to the roof of the furnace. The second and third chambers are divided by additional partitions approximately 3.5 m high into half-chambers. For the overflow of carnallite from the loading nozzle to the discharge nozzle, overflow windows are made in the partitions between the chambers and half-chambers. In the partitions between the chambers, the flows are located above the gas distribution grid, and in the partitions between the half-chambers at the level of the grid.

В качестве хлормагниевого сырья используют шестиводный карналлит с влажностью 37-39% (ТУ 1714-062-00209527), состава масс. %: MgCl2 - 31,8, H2O - 38,4, KCl - 25,6, NaCl - 4,2, который с помощью забрасывателя загружают в количестве 20 т/час на газораспределительную решетку первой камеры трехкамерной печи кипящего слоя. Через газораспределительную решетку первой камеры подают в топку при температуре 350-520°С топочные газы - смесь продуктов сгорания природного газа и вторичного воздуха - в слой материала и осуществляют подогрев и сушку до температуры 120-140°С. Во второй камере шестиводный карналлит обезвоживается до двухводного за счет подачи топочных газов и хлора при температуре 520-580°С. Температуру слоя материала поддерживают 180-190°С. В третьей камере температуру в слое поддерживают 190-360°С, температуру топочных газов - 580-690°С. По мере продвижения карналлита по камерам печи происходит его обезвоживание за счет тепла топочных газов с получением 11,3 т/час обезвоженного карналлита следующего состава, мас. %: 49,7 MgCl2, 0,9 MgO, 1,5 H2O, 42,8 KCl, 5,1 NaCl, который направляют на процесс окончательного обезвоживания в хлораторах, и затем на процесс электролитического получения магния и хлора. Отходящие газы от первых двух камер печи кипящего слоя, содержащие карналлитовую пыль, очищают в системе циклонов типа СИОТ - 12,5. Уловленную после циклонов первой и второй камер печи кипящего слоя карналлитовую пыль возвращают в следующую по ходу движения материала камеру печи кипящего слоя. Очищенные от пыли в системе циклонов отходящие газы поступают на газоочистные сооружения. Отходящие газы третьей камеры печи кипящего слоя дополнительно очищают рукавным фильтром типа ФРИП-360 (фильтр рукавный импульсный площадью поверхности фильтрования 360 м2 и производительностью по очищаемому газу 38400 м3/час), при этом поддерживают вакуумметрическое давление под сводом третьей камеры печи кипящего слоя равным 0,01 кПа, перепад вакуумметрического давления в рукавном фильтре не более 2 кПа и температуру отходящих газов в газоходе на выходе из третьей камеры печи кипящего слоя не выше 260°С. При осаждении карналлитовой пыли на поверхности рукавов фильтра, поры в материале постепенно уменьшаются. Основная масса карналлитовой пыли не проникает в материал, а оседает снаружи первичного слоя пыли. По мере увеличения толщины слоя карналлитовой пыли на поверхности рукавов фильтра возрастает сопротивление движения воздуха и снижается пропускная способность рукавного фильтра, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных рукавов импульсом сжатого воздуха. В момент регенерации подается электрический импульс от устройства регенерации рукавного фильтра на импульсные клапана. За счет работы клапанов поток сжатого воздуха из ресивера направляется с большой скоростью в трубу раздающую. Струи сжатого воздуха, выходящие из отверстий труб раздающих, и увлекаемый ими очищенный воздух, создают внутри рукавов повышенное давление. Ткань рукавов раздувается, деформируется пылевой слой, и одновременно продувается обратным потоком. Карналлитовая пыль отряхивается с рукавов, осыпается в конус фильтра. Уловленная карналлитовая пыль накапливается в конусе, далее карналлитовую пыль извлекают пылевыми затворами на скребковый транспортер. Состав карналлитовой пыли, уловленной в рукавном фильтре типа ФРИП-360, следующий, масс. %: 45,0 MgCl2, 1,0 MgO. Далее уловленную карналлитовую пыль из рукавного фильтра направляют на процесс электролитического получения магния и хлора в электролизеры. Очищенные от пыли в рукавном фильтре отходящие газы поступают на газоочистные сооружения. Степень очистки отходящих газов от карналлитовой пыли в рукавном фильтре составила 99,5%.As magnesium chloride raw materials, hexahydrate carnallite with a moisture content of 37-39% (TU 1714-062-00209527) is used, the composition of the masses. %: MgCl 2 - 31.8, H 2 O - 38.4, KCl - 25.6, NaCl - 4.2, which is loaded with a caster in the amount of 20 t/h onto the gas distribution grate of the first chamber of the three-chamber fluidized bed furnace. Through the gas distribution grate of the first chamber, flue gases are fed into the furnace at a temperature of 350-520°C - a mixture of combustion products of natural gas and secondary air - into the material layer and heated and dried to a temperature of 120-140°C. In the second chamber, six-water carnallite is dehydrated to two-water by supplying flue gases and chlorine at a temperature of 520-580°C. The temperature of the material layer is maintained at 180-190°C. In the third chamber, the temperature in the layer is maintained at 190-360°C, the temperature of the flue gases - 580-690°C. As carnallite moves through the furnace chambers, it is dehydrated due to the heat of flue gases to obtain 11.3 t/h of dehydrated carnallite of the following composition, wt. %: 49.7 MgCl 2 , 0.9 MgO, 1.5 H 2 O, 42.8 KCl, 5.1 NaCl, which is sent to the final dehydration process in chlorinators, and then to the process of electrolytic production of magnesium and chlorine. Exhaust gases from the first two chambers of the fluidized bed furnace, containing carnallite dust, are cleaned in a system of cyclones of the SIOT - 12.5 type. The carnallite dust caught after the cyclones of the first and second chambers of the fluidized bed furnace is returned to the next chamber of the fluidized bed furnace in the direction of material movement. The exhaust gases cleaned from dust in the system of cyclones are fed to gas treatment facilities. The exhaust gases of the third chamber of the fluidized bed furnace are additionally cleaned with a FRIP-360 bag filter (an impulse bag filter with a filtering surface area of 360 m 2 and a purified gas capacity of 38,400 m 3 /hour), while maintaining the vacuum pressure under the arch of the third chamber of the fluidized bed furnace equal to 0.01 kPa, the vacuum pressure drop in the bag filter is not more than 2 kPa, and the temperature of the exhaust gases in the flue at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260°C. When carnallite dust is deposited on the surface of the filter bags, the pores in the material gradually decrease. The main mass of carnallite dust does not penetrate into the material, but settles outside the primary layer of dust. As the thickness of the layer of carnallite dust on the surface of the filter bags increases, the resistance to air movement increases and the throughput of the bag filter decreases, to avoid which regeneration of dusty bags with a pulse of compressed air is provided. At the moment of regeneration, an electrical impulse is applied from the bag filter regeneration device to the impulse valves. Due to the operation of the valves, the flow of compressed air from the receiver is directed at high speed into the distributing pipe. Jets of compressed air coming out of the holes of the distributing pipes, and the purified air entrained by them, create increased pressure inside the hoses. The fabric of the sleeves is inflated, the dust layer is deformed, and at the same time it is blown with a reverse flow. Carnallite dust is shaken off the sleeves and falls into the filter cone. The captured carnallite dust is accumulated in the cone, then the carnallite dust is removed by dust locks onto the scraper conveyor. The composition of carnallite dust captured in a bag filter of the FRIP-360 type is as follows, wt. %: 45.0 MgCl 2 , 1.0 MgO. Further, the captured carnallite dust from the bag filter is sent to the process of electrolytic production of magnesium and chlorine in electrolyzers. Purified from dust in the bag filter, the exhaust gases enter the gas cleaning facilities. The degree of purification of exhaust gases from carnallite dust in the bag filter was 99.5%.

Пример 2. Процесс обезвоживания карналлита ведут при тех же условиях что и в примере 1. Отходящие газы третьей камеры печи кипящего слоя дополнительно очищают рукавным фильтром типа ФРИП-360 (фильтр рукавный импульсный площадью поверхности фильтрования 360 м и производительностью по очищаемому газу 38400 м3/час), при этом поддерживают вакуумметрическое давление под сводом третьей камеры печи кипящего слоя равным 0,09 кПа, перепад вакуумметрического давления в рукавном фильтре не более 2 кПа и температуру отходящих газов в газоходе на выходе из третьей камеры печи кипящего слоя не выше 260°С.Example 2. The process of carnallite dehydration is carried out under the same conditions as in example 1. The exhaust gases of the third chamber of the fluidized bed furnace are additionally cleaned with a bag filter of the FRIP-360 type (pulse bag filter with a filtering surface area of 360 m and a capacity of 38,400 m 3 of purified gas). hour), while maintaining the vacuum pressure under the arch of the third chamber of the fluidized bed furnace is equal to 0.09 kPa, the vacuum pressure drop in the bag filter is not more than 2 kPa and the temperature of the exhaust gases in the gas duct at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260°C .

При осаждении карналлитовой пыли на поверхности рукавов фильтра, поры в материале постепенно уменьшаются. Основная масса карналлитовой пыли не проникает в материал, а оседает снаружи первичного слоя пыли. По мере увеличения толщины слоя карналлитовой пыли на поверхности рукавов фильтра возрастает сопротивление движения воздуха и снижается пропускная способность рукавного фильтра, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных рукавов импульсом сжатого воздуха. В момент регенерации подается электрический импульс от устройства регенерации рукавного фильтра на импульсные клапана. За счет работы клапанов поток сжатого воздуха из ресивера направляется с большой скоростью в трубу раздающую. Струи сжатого воздуха, выходящие из отверстий труб раздающих, и увлекаемый ими очищенный воздух, создают внутри рукавов повышенное давление. Ткань рукавов раздувается, деформируется пылевой слой, и одновременно продувается обратным потоком. Карналлитовая пыль отряхивается с рукавов, осыпается в конус фильтра. Уловленная карналлитовая пыль накапливается в конусе, далее карналлитовую пыль извлекают пылевыми затворами на скребковый транспортер. Состав карналлитовой пыли, уловленной в рукавном фильтре типа ФРИП-360, следующий, масс. %: 45,2 MgCl2, 1,3 MgO. Далее уловленную карналлитовую пыль из рукавного фильтра направляют на процесс электролитического получения магния и хлора в электролизеры. Очищенные от пыли в рукавном фильтре отходящие газы поступают на газоочистные сооружения. Степень очистки отходящих газов и улавливания карналлитовой пыли составила 99,0%.When carnallite dust is deposited on the surface of the filter bags, the pores in the material gradually decrease. The main mass of carnallite dust does not penetrate into the material, but settles outside the primary layer of dust. As the thickness of the layer of carnallite dust on the surface of the filter bags increases, the resistance to air movement increases and the throughput of the bag filter decreases, to avoid which regeneration of dusty bags with a pulse of compressed air is provided. At the moment of regeneration, an electrical impulse is applied from the bag filter regeneration device to the impulse valves. Due to the operation of the valves, the flow of compressed air from the receiver is directed at high speed into the distributing pipe. Jets of compressed air coming out of the holes of the distributing pipes, and the purified air entrained by them, create increased pressure inside the hoses. The fabric of the sleeves is inflated, the dust layer is deformed, and at the same time it is blown with a reverse flow. Carnallite dust is shaken off the sleeves and falls into the filter cone. The captured carnallite dust is accumulated in the cone, then the carnallite dust is removed by dust locks onto the scraper conveyor. The composition of carnallite dust captured in a bag filter of the FRIP-360 type is as follows, wt. %: 45.2 MgCl 2 , 1.3 MgO. Further, the captured carnallite dust from the bag filter is sent to the process of electrolytic production of magnesium and chlorine in electrolyzers. Purified from dust in the bag filter, the exhaust gases enter the gas cleaning facilities. The degree of purification of exhaust gases and the capture of carnallite dust was 99.0%.

Таким образом, предложенный способ переработки карналлитовой пыли, образующейся при обезвоживании хлормагниевого сырья, позволяет повысить степень очистки отходящих газов и улавливания карналлитовой пыли до 99,0-99,5%, снизить потери обезвоженного карналлита с пылью, сэкономить сырье, полученное от поставщика, за счет расширения сырьевой базы.Thus, the proposed method for processing carnallite dust formed during the dehydration of magnesium chloride raw materials makes it possible to increase the degree of purification of off-gases and capture carnallite dust up to 99.0-99.5%, reduce the loss of dehydrated carnallite with dust, save raw materials received from the supplier, for by expanding the resource base.

Claims (1)

Способ подготовки карналлита к электролитическому получению магния и хлора, включающий его подачу в трехкамерную печь кипящего слоя, последовательное передвижение его через ряд горизонтально расположенных камер печи при одновременной обработке топочными газами, обезвоживание, отвод отходящих газов через газоход, очистку отходящих газов от образующейся карналлитовой пыли в циклонах с последующим ее возвратом в следующую по ходу движения материала камеру печи, отличающийся тем, что отходящие газы третьей камеры печи кипящего слоя дополнительно очищают от карналлитовой пыли в рукавном фильтре, при этом поддерживают вакуумметрическое давление под сводом третьей камеры печи кипящего слоя равным 0,01-0,09 кПа, перепад вакуумметрического давления в рукавном фильтре не более 2 кПа и температуру отходящих газов в газоходе на выходе из третьей камеры печи кипящего слоя не выше 260°С, уловленную карналлитовую пыль в рукавном фильтре извлекают для дальнейшего использования в качестве сырья для электролитического получения магния и хлора.A method for preparing carnallite for the electrolytic production of magnesium and chlorine, including its supply to a three-chamber fluidized bed furnace, its sequential movement through a number of horizontally located furnace chambers with simultaneous treatment with flue gases, dehydration, removal of exhaust gases through a flue, purification of exhaust gases from carnallite dust formed in cyclones with its subsequent return to the next furnace chamber in the direction of material movement, characterized in that the exhaust gases of the third chamber of the fluidized bed furnace are additionally cleaned of carnallite dust in a bag filter, while maintaining the vacuum pressure under the roof of the third chamber of the fluidized bed furnace equal to 0.01 -0.09 kPa, the vacuum pressure drop in the bag filter is not more than 2 kPa and the temperature of the exhaust gases in the gas duct at the outlet of the third chamber of the fluidized bed furnace is not higher than 260 ° C, the trapped carnallite dust in the bag filter is recovered for further use as a raw material for ele trollytic production of magnesium and chlorine.
RU2021106987A 2021-03-16 2021-03-16 Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine RU2763833C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106987A RU2763833C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021106987A RU2763833C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763833C1 true RU2763833C1 (en) 2022-01-11

Family

ID=80040219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021106987A RU2763833C1 (en) 2021-03-16 2021-03-16 Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763833C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096323C1 (en) * 1996-04-30 1997-11-20 Акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of processing carnallite
RU2276101C2 (en) * 2004-07-30 2006-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of reprocessing of the dust wastes formed at dehydration of the chlorine-magnesium raw materials
RU2299178C1 (en) * 2005-12-08 2007-05-20 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of processing carnallite dust formed at dehydration of magnesium-chloride material
CN101928024A (en) * 2009-06-26 2010-12-29 贵阳铝镁设计研究院 Method and device for reducing waste gas emission in carnallite dehydrating process
CN110342719A (en) * 2019-08-08 2019-10-18 上海晶宇环境工程股份有限公司 A kind of technique and special equipment of carnallite desiccation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096323C1 (en) * 1996-04-30 1997-11-20 Акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of processing carnallite
RU2276101C2 (en) * 2004-07-30 2006-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of reprocessing of the dust wastes formed at dehydration of the chlorine-magnesium raw materials
RU2299178C1 (en) * 2005-12-08 2007-05-20 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of processing carnallite dust formed at dehydration of magnesium-chloride material
CN101928024A (en) * 2009-06-26 2010-12-29 贵阳铝镁设计研究院 Method and device for reducing waste gas emission in carnallite dehydrating process
CN110342719A (en) * 2019-08-08 2019-10-18 上海晶宇环境工程股份有限公司 A kind of technique and special equipment of carnallite desiccation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЩЕГОЛЕВ В.И. и др. Электролитическое получение магния., М., "Руды и металлы", 2002, с.75-98. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106587666B (en) A kind of device and method with magnesite flotation concentrate production light calcined magnesia
JPS6148967B2 (en)
RU2538586C2 (en) System and method of treatment of cement kiln dust
CN103738986A (en) Method for producing magnesium hydroxide and calcium carbonate in manners of burning dolomite and dissolving into water to separate calcium and magnesium
CN106669962B (en) A kind of application method for the beneficiation method of the siliceous phosphorus ore of calcareous or calcium, ore-sorting system and ore-sorting system
CN102036915A (en) Process for the joint production of sodium carbonate and sodium bicarbonate
CN106062220A (en) Method for producing hematite for iron production
RU2763833C1 (en) Method for preparation of carnallite for electrolytic production of magnesium and chlorine
CN113233798A (en) Cement kiln dust/fly ash washing salt extraction treatment system and use method thereof
CN104016378A (en) Low-sulfur large-grained salt produced from sodium sulfate type salt mine and preparation method thereof
JP2009196860A (en) Method of treating dust containing lead component, potassium component and chlorine component
AU2014259596A1 (en) Process for the treatment of kaolin
CA2905477C (en) Process for decreasing content of a harmful substance of an off-gas stream formed or used in a thermal treatment of a material
RU2692382C1 (en) Method for removing off gases from sulfur oxides with obtaining commercial products
CN211056972U (en) Phosphogypsum roasting system
RU2215048C1 (en) Method for processing aluminum production slag to produce alumina- containing raw material, and alumina-containing raw material
RU2486135C1 (en) Method of processing nonferrous metallurgy wastes containing arsenic and sulphur
CN209411799U (en) A kind of preparation system of feed addictive calcium sulfate
RU2259320C1 (en) Magnesium-containing ore processing method
US20080210134A1 (en) Precipitated Calcium Carbonate (PCC) from Sugar Processing Byproducts for use in Cementitious Applications and Methods Thereof
RU2156737C1 (en) Method of production of chemically precipitated chalk
RU2333153C1 (en) Method of carnallite dust handling from fluid-bed furnace scrubber
RU2299178C1 (en) Method of processing carnallite dust formed at dehydration of magnesium-chloride material
RU2555906C1 (en) Method of processing potassium-containing ores
CN217230576U (en) Innocent treatment system of phosphogypsum preparation gesso