RU41019U1

RU41019U1 - FLOW TECHNOLOGICAL LINE FOR TREATMENT AND WASTE DECONTAMINATION OF TITANIUM PRODUCTION

Info

Publication number: RU41019U1
Application number: RU2004116514/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Кудрявский; В.И. Зеленин; В.Ф. Беккер; О.В. Рахимова; Д.Ю. Демин; И.Ф. Киссельман; С.А. Онорин; С.А. Черный; А.Г. Шумихин; Д.Г. Детков; А.А. Романов; С.И. Потеха
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология"
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2004-10-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области металлургии и может быть использована, в частности, на титано-магниевых комбинатах для переработки, обезвреживания и дезактивации многокомпонентных полиметаллических отходов, образующихся на различных стадиях получения титановой губки: на переделе восстановительной руднотермической плавки ильменитовых концентратов, при хлорировании титановых шлаков и т.д. Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи, заключающейся в повышении эффективности работы поточной линии при переработке полиметаллических отходов титанового производства, содержащих токсичные металлы, в том числе естественные радионуклиды - пыли от руднотермической плавки (РТП) ильменитовых концентратов и отработанных расплавов титановых хлораторов. Технический результат, который может быть получен при применении полезной модели, заключается в обеспечении повышения степени улавливания пыли РТП, содержащей повышенное количество радионуклидов -продуктов распада тория; предотвращении выброса пыли с отходящими при РТП газами; получении из отходов высоколиквидных товарных продуктов, пользующихся устойчивым спросом у потребителя. Поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства, включающая ванну гидроудаления отработанных расплавов титановых хлораторов, гидроотстойник, циркуляционный бак-сборник для получения исходного концентрированного раствора (пульпы), бак-сборник ванадийсодержащих сточных вод, реактор для суммы осаждения гидроксидов металлов, баки-дозаторы раствора хлорида бария, сульфатсодержащего неорганического реагента, высокомолекулярного флокулянта, и магнезиального молока, сливной патрубок реактора образует соединение с фильтр-прессом, вывод из "корыта" фильтр-пресса направлен в шнековый смеситель, вход которого соединен с бункером пыли от руднотермической плавки The proposed utility model relates to the field of metallurgy and can be used, in particular, at titanium-magnesium plants for the processing, neutralization and decontamination of multicomponent polymetallic waste generated at various stages of the production of titanium sponge: at the redistribution of ore-smelting reduction of ilmenite concentrates, during chlorination of titanium slag etc. The inventive utility model is aimed at solving the problem of increasing the efficiency of the production line in the processing of titanium-based polymetallic wastes containing toxic metals, including natural radionuclides - dust from ore thermal smelting (RTP) of ilmenite concentrates and spent melts of titanium chlorinators. The technical result, which can be obtained by applying the utility model, is to provide an increase in the degree of dust trapping of RTP containing an increased amount of radionuclides, decay products of thorium; prevention of dust emission with gases emitted during RTP; obtaining from the waste highly liquid marketable products that are in steady demand from the consumer. A production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes, including a hydro-removal bath for spent titanium chlorine melts, a sump, a circulation tank for receiving the initial concentrated solution (pulp), a vanadium-containing wastewater collection tank, a reactor for the precipitation of metal hydroxides, and tanks dispensers of a solution of barium chloride, sulfate-containing inorganic reagent, high molecular weight flocculant, and magnesia milk, drain pipe rea forms a torus connection with a filter press, the output from the "trough" of the filter press is directed into a screw mixer having an input coupled with the dust hopper of ore-smelting melting

титансодержащих концентратов и патрубком разгрузочного устройства гидроотстойника, а выход направлен во второй шнековый смеситель, соединенный с бункером исходных магнийсодержащих оксидных материалов, баком - дозатором раствора и/или пульпы хлорида магния и с блоком формования, термообработки и прессования композиционной смеси. Новым является то, что поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства дополнительно содержит бак для дезактивации раствора и отстаивания пульпы, верхние патрубки которого соединены с баками дозаторами растворов хлорида бария, сульфатсодержащих неорганических соединений, высокомолекулярного флокулянта и магнезиального молока, а слив сгущенной пульпы и ванадийсодержащих сточных вод направлен в реактор для осаждения суммы гидроксидов металлов, слив осветленного хлоридного раствора из реактора для дезактивации и отстаивания направлен в реактор для получения осадка оксигидратов металлов, верхние патрубки которого имеют соединение с баками-дозаторами растворов NaOH, NaOCl и высокомолекулярного флокулянта, а патрубки нижнего слива образуют соединение с последовательно установленными и соединенными между собой фильтром, сушильной камерой, прокалочной печью, дезинтегратором и гранулятором катализатора на основе смешанных оксидов поливалентных металлов. Новым является также то, что поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства дополнительно содержит установленные после руднотермической печи и последовательно соединенные циклоны и абсорбер с псевдоожиженной насадкой, снабженный водоорошаемым устройством, расположенным над поверхностью насадки и ложным днищем, нижний боковой патрубок абсорбера имеет соединение с выходным патрубком циклона, а выход уловленной в циклонах пыли и суспензии, образующейся в абсорбере, направлен в смеситель-дозатор для отгрузки уловленной и увлажненной пыли в контейнеры и последующей транспортировки и выгрузки в бункер-дозатор, затем в шнековые смесители и для приготовления композиционной смеси и ее отверждения.titanium-containing concentrates and a branch pipe of the discharge device of the hydraulic sump, and the outlet is directed to a second screw mixer, connected to the hopper of the initial magnesium-containing oxide materials, a tank - dispenser of the solution and / or pulp of magnesium chloride and to the unit for molding, heat treatment and pressing of the composite mixture. New is that the production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes additionally contains a tank for decontamination of the solution and sedimentation of the pulp, the upper nozzles of which are connected to the tanks with dispensers of solutions of barium chloride, sulfate-containing inorganic compounds, high molecular weight flocculant and magnesia milk, and the discharge of condensed pulp and vanadium-containing wastewater sent to the reactor to precipitate the amount of metal hydroxides, draining the clarified chloride solution from the reactor for decontamination and sedimentation, it is sent to the reactor to obtain a precipitate of metal oxyhydrates, the upper nozzles of which are connected to the metering tanks of NaOH, NaOCl solutions and high molecular weight flocculant, and the lower drain nozzles form a connection with a filter, a drying chamber installed in series and interconnected, calcining furnace, disintegrator and granulator of the catalyst based on mixed oxides of polyvalent metals. Also new is the fact that the production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes additionally contains cyclones and a series-connected cyclone and an absorber with a fluidized nozzle installed after an ore-heating furnace, equipped with a water-irrigation device located above the nozzle surface and a false bottom, the lower side of the absorber has a connection with the outlet nozzle of the cyclone, and the output of the dust collected in the cyclones and the suspension formed in the absorber is directed to the mix spruce batcher for shipping captured and moistened dust to containers and subsequent transportation and unloading in a hopper batcher, then into screw mixers and for preparing the composite mixture and its curing.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области металлургии и может быть использована, в частности, на титано-магниевых комбинатах для переработки, обезвреживания и дезактивации многокомпонентных полиметаллических отходов, образующихся на различных стадиях получения титановой губки: на переделе восстановительной руднотермической плавки ильменитовых концентратов, при хлорировании титановых шлаков и т.д.The proposed utility model relates to the field of metallurgy and can be used, in particular, at titanium-magnesium plants for the processing, neutralization and decontamination of multicomponent polymetallic waste generated at various stages of the production of titanium sponge: at the redistribution of ore-smelting reduction of ilmenite concentrates, during chlorination of titanium slag etc.

Известна поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства (Опытно-промышленные испытания и освоение технологии извлечения хрома и редких элементов из отходов производства терахлорида титана // Цветная металлургия, 1994, №10, с.20-22).Known in-line production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes (Pilot tests and mastering the technology for extracting chromium and rare elements from wastes from titanium tetrachloride production // Non-Ferrous Metallurgy, 1994, No. 10, p.20-22).

Известная поточная линия (рис.1) включает в себя ванну гидроудаления (1), гидроотстойник (2), насосы (3), (4), бак-сборник (5) для получения исходного концентрированного раствора (пульпы), фильтр-пресс (6), (8), реактор для осаждения чернового хромового концентрата (7).The well-known production line (Fig. 1) includes a hydro-removal bath (1), a water sump (2), pumps (3), (4), a collection tank (5) to obtain the initial concentrated solution (pulp), and a filter press ( 6), (8), a reactor for the deposition of rough chromium concentrate (7).

Известная поточная линия работает следующим образом. Концентрированную пульпу от гидроразмыва расплава, частично осветленную в гидроотстойнике от крупной фракции нерастворимого остатка, подают на фильтр-пресс, где происходит отделение жидкой фазы пульпы от взвешенных в ней веществ, которые вместе с песочной фракцией вывозят в отвал. Фильтрат направляют на переработку с целью получения чернового хромового концентрата.A known production line operates as follows. Concentrated pulp from melt hydraulic washing, partially clarified in a water sump from a large fraction of insoluble residue, is fed to a filter press, where the liquid phase of the pulp is separated from the substances suspended in it, which, together with the sand fraction, are dumped. The filtrate is sent for processing in order to obtain rough chrome concentrate.

Известная поточная линия обеспечивает получение концентрированных растворов и пульп и избирательное извлечение хрома из многокомпонентных растворов от гидроразмыва титановых хлораторов. Недостатком известной поточной линии является то, что она не включает оборудования, The well-known production line provides concentrated solutions and pulps and the selective extraction of chromium from multicomponent solutions from hydraulic washing of titanium chlorinators. A disadvantage of the known production line is that it does not include equipment,

предназначенного для дезактивации вторичных отходов производства от радиоактивных металлов, в том числе от тория и продуктов его распада.intended for decontamination of secondary production waste from radioactive metals, including thorium and its decay products.

Из известных аналогов наиболее близкой поточной линией того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков и достигаемому техническому результату является "Технологическая линия для переработки металлургических отходов" - отработанного расплава титановых хлораторов и пыли из отходящих газов руднотермических печей (Свидетельство РФ на Полезную модель №29530 по заявке №2002132411/20 с приор, от 04.12.2002; Зарег. и опубл.: 20.05.2003; Бюл. №14 МКИ⁷ С 22 В 60/00.) - принята за прототип.Of the known analogues, the closest flow line of the same purpose to the claimed utility model in terms of the totality of features and technical result achieved is the "Technological line for the processing of metallurgical waste" - spent melt of titanium chlorinators and dust from the exhaust gases of ore-thermal furnaces (RF Certificate for Utility Model No. 29530 by application No. 20022132411/20 with prior, dated 04.12.2002; Registered and published: 05.20.2003; Bull. No. 14 MKI ⁷ C 22 V 60/00.) - adopted as a prototype.

Технологическая линия согласно прототипу включает в себя (рис. 2): ванну гидроудаления (1), соединенную с гидроотстойником (2), бак - сборник исходных хлоридных растворов и пульпы (3), непосредственно соединенный через насос (4) с ванной гидроудаления (1) и реактором -осадителем (6), бак -сборник ванадийсодержащих сточных вод (5), соединенный с баком -сборником исходных хлоридных растворов и пульп (3); баки - дозаторы высокомолекулярного флокулянта (7), раствора хлорида бария (8), сульфатсодержащего неорганического реагента (9) и магнезиального молока (10), соединенные через сливные патрубки с реактором-осадителем (6); фильтр - пресс (11), соединенный с реактором-осадителем (6); шнековый смеситель (12), соединенный с выгружным сборником фильтр-пресса (11), бункером пыли от руднотермической плавки титансодержащих концентратов (13) и патрубком разгрузочного устройства гидроотстойника (2); шнековый смеситель (14), соединенный с бункером исходных магнийсодержащих оксидных материалов (15), баком - дозатором раствора и/или пульпы хлорида магния (16) и с блоком формования, термообработки и прессования композиционной смеси (17).The technological line according to the prototype includes (Fig. 2): a water removal bath (1) connected to a water sump (2), a tank - a collection of initial chloride solutions and pulp (3), directly connected through a pump (4) to a water removal bath (1) ) and a precipitation reactor (6), a vanadium containing wastewater collection tank (5) connected to a collection tank of initial chloride solutions and pulps (3); tanks - dispensers for high molecular weight flocculant (7), a solution of barium chloride (8), sulfate-containing inorganic reagent (9) and magnesia milk (10), connected through drain pipes to the precipitating reactor (6); filter - press (11) connected to the precipitating reactor (6); a screw mixer (12) connected to the discharge collection of the filter press (11), a dust bin from ore thermal smelting of titanium-containing concentrates (13) and a nozzle of the discharge device of the hydraulic sump (2); a screw mixer (14) connected to the hopper of the initial magnesium-containing oxide materials (15), a metering tank for the solution and / or pulp of magnesium chloride (16) and to the unit for molding, heat treatment and pressing of the composite mixture (17).

Технологическая линия по прототипу работает следующим образом. Отработанный расплав хлораторов поступает в ванну гидроудаления (1), куда одновременно подают воду и циркулирующий раствор (пульпу). Образующаяся пульпа самотеком сливается в гидроотстойник (2), где оседает крупная The technological line of the prototype works as follows. The spent melt of chlorinators enters the hydraulic removal bath (1), which simultaneously serves water and a circulating solution (pulp). The resulting pulp flows by gravity into a water sump (2), where a large

("песочная") фракция нерастворимого остатка, направляемого в шнековый смеситель (12). Осветленная пульпа из гидроотстойника (2) насосом (4) закачивается в бак-сборник исходных хлоридных растворов (3), куда одновременно из бака-сборника (5) подают ванадийсодержащие сточные воды (промводы и маточные растворы метаванадата аммония). Часть пульпы из бака-сборника (3) насосом (4) закачивается в ванну гидроудаления (1), остальная часть поступает в реактор-осадитель (6), куда для нейтрализации, дезактивации и осаждения высокотоксичных и радиоактивных металлов из баков-сборников (7), (8), (9), (10) подают высокомолекулярный флокулянт (например, полиакриламид), раствор хлорида бария, сульфатсодержащий неорганический реагент (серная кислота или сульфат натрия) и магнезиальное молоко. Для перемешивания пульпы и окисления кислородом воздуха соединений двухвалентного железа в реактор-осадитель (6) и в ванну гидроудаления (1) подают сжатый воздух. Пульпу из реактора-осадителя (6) направляют на фильтр-пресс (11), где предусмотрена промывка осадка водой от растворимых примесей (хлориды калия, натрия и магния). Очищенные от токсичных металлов и радиоактивных веществ растворы (фильтрат) сбрасывают с фильтр-пресса в канализацию. Влажный радиоактивный осадок собирают в корыте фильтр-пресса - в выгружном сборнике, откуда его направляют в шнековый смеситель (12), куда одновременно из бункера (13) подают пыль от руднотермической плавки, а из разгрузочного устройства гидроотстойника (2) песочную фракцию нерастворимого остатка. Полученную смесь направляют в шнековый смеситель (14), куда из бункера-дозатора (15) подают исходные магнийсодержащие оксидные материалы (серпентинит, и/или брусит, и/или магнезит), а из бака - дозатора (16) подают раствор и/или пульпу хлорида магния, например, сгущенную магнезиальную пульпу, образующуюся при очистке отходящих газов от С1з и/или НС1 магнезиальной суспензией. Полученную композиционную смесь затем подают в блок термообработки, прессования и формования (17). В результате осуществления совокупности вышеуказанных операций отходы, содержащие токсичные металлы и (“sand”) fraction of the insoluble residue sent to the screw mixer (12). The clarified pulp from the sump (2) is pumped (4) into the collection tank of the initial chloride solutions (3), where vanadium-containing wastewater (wastewater and mother solutions of ammonium metavanadate) is simultaneously supplied from the collection tank (5). Part of the pulp from the collection tank (3) is pumped (4) into the hydraulic removal tank (1), the rest goes into the precipitating reactor (6), where, to neutralize, deactivate and precipitate highly toxic and radioactive metals from the collection tanks (7) , (8), (9), (10) serves a high molecular weight flocculant (e.g. polyacrylamide), a solution of barium chloride, a sulfate-containing inorganic reagent (sulfuric acid or sodium sulfate), and magnesia milk. To mix the pulp and oxidize the oxygen of the ferrous iron compounds into the precipitating reactor (6) and into the hydro-removal bath (1), compressed air is supplied. The pulp from the precipitating reactor (6) is sent to a filter press (11), where the precipitate is washed with water from soluble impurities (potassium, sodium and magnesium chlorides). Solutions (filtrate) purified from toxic metals and radioactive substances are discharged from the filter press into the sewer. Wet radioactive sediment is collected in the trough of the filter press - in the unloading tank, from where it is sent to the screw mixer (12), where dust from ore thermal smelting is simultaneously fed from the hopper (13), and the sand fraction of the insoluble residue from the discharge tank of the sump (2). The resulting mixture is sent to a screw mixer (14), where the source magnesium-containing oxide materials (serpentinite, and / or brucite, and / or magnesite) are fed from the metering hopper (15), and the solution and / or magnesium chloride pulp, for example, thickened magnesia pulp formed during the purification of exhaust gases from C1g and / or HC1 magnesia suspension. The resulting composite mixture is then fed to the heat treatment, pressing and molding unit (17). As a result of the combination of the above operations, wastes containing toxic metals and

радиоактивные вещества, превращаются в отвержденное состояние, т.е. в форму, удобную для длительного радиационно-безопасного складирования - в непылящее водонерастворимое состояние, устойчивое к воздействию атмосферных осадков, грунтовых и почвенных вод, не наносящее экологического ущерба окружающей среде и не оказывающего вредного влияния на здоровье населения и обслуживающего персонала.radioactive substances turn into a solidified state, i.e. in a form suitable for long-term radiation-safe storage - in a dust-free water-insoluble state that is resistant to atmospheric precipitation, ground and soil waters, does not cause environmental damage and does not adversely affect the health of the population and staff.

Недостатком технологической линии по прототипу является отсутствие оборудования для улавливания пыли из отходящих газов (из пылегазовой аэрозольной смеси). Другим недостатком технологической линии по прототипу является безвозвратные потери всех ценных компонентов, в частности железа, хрома и марганца, находящихся в отработанном расплаве титановых хлораторов.The disadvantage of the technological line of the prototype is the lack of equipment for collecting dust from exhaust gases (from dust and gas aerosol mixture). Another disadvantage of the technological line of the prototype is the irretrievable loss of all valuable components, in particular iron, chromium and manganese, which are in the spent melt of titanium chlorinators.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи, заключающейся в повышении эффективности работы поточной линии при переработке полиметаллических отходов титанового производства, содержащих токсичные металлы, в том числе естественные радионуклиды -пыли от руднотермической плавки (РТП) ильменитовых концентратов и отработанных расплавов титановых хлораторов.The inventive utility model is aimed at solving the problem of improving the efficiency of the production line in the processing of titanium-based polymetallic wastes containing toxic metals, including natural radionuclides - dust from ore thermal smelting (RTP) of ilmenite concentrates and spent melts of titanium chlorinators.

Технический результат, который может быть получен при применении предлагаемой полезной модели, заключается в обеспечении повышения степени улавливания пыли РТП, содержащей повышенное количество радионуклидов - продуктов распада тория; предотвращении выброса пыли с отходящими при РТП газами; получении из отходов высоколиквидных товарных продуктов, пользующихся устойчивым спросом у потребителя.The technical result, which can be obtained by applying the proposed utility model, is to provide an increase in the degree of dust capture of RTP containing an increased amount of radionuclides - decay products of thorium; prevention of dust emission with gases emitted during RTP; obtaining from the waste highly liquid marketable products that are in steady demand from the consumer.

Указанный технический результат достигается при реализации полезной модели, включающей (рис. З): ванну гидроудаления, гидроотстойник, циркуляционный бак-сборник для получения исходного концентрированного раствора (пульпы), фильтр-пресс, бак-сборник ванадийсодержащих сточных вод (промводы и маточные растворы метаванадата аммония), реактор для осаждения суммы гидроксидов металлов, баки-дозаторы раствора хлорида The indicated technical result is achieved by implementing a utility model that includes (Fig. H): a hydro-removal bath, a sump, a circulation tank for receiving the initial concentrated solution (pulp), a filter press, a tank for collecting vanadium-containing wastewater (wastewater and mother liquors of metavanadate ammonia), a precipitation reactor for the amount of metal hydroxides, chloride metering tanks

бария, сульфатсодержащего неорганического реагента (серная кислота или сульфат натрия), высокомолекулярного флокулянта (например, полиакриламид), и магнезиального молока, сливной патрубок реактора образует соединение с фильтр-прессом, вывод из "корыта" фильтр-пресса направлен в шнековый смеситель, вход которого соединен с бункером пыли от руднотермической плавки титансодержащих концентратов (ильменитовых и/или ильмениторутиловых) и патрубком разгрузочного устройства (выполненного, например, в виде шнекового питателя) гидроотстойника, а выход направлен во второй шнековый смеситель, соединенный с бункером исходных магнийсодержащих оксидных материалов (серпентинит, и/или брусит, и/или магнезит), баком - дозатором раствора и/или пульпы хлорида магния, например, сгущенной магнезиальной пульпы, образующейся при очистке отходящих газов от СЬ и/или НС1 магнезиальной суспензией, выход из шнекового смесителя соединен с блоком формования, термообработки и прессования композиционной смеси.barium, a sulfate-containing inorganic reagent (sulfuric acid or sodium sulfate), a high molecular weight flocculant (for example, polyacrylamide), and magnesia milk, the drain pipe of the reactor forms a connection to the filter press, the outlet from the "trough" of the filter press is directed to the screw mixer, the input of which connected to a dust bin from ore-thermal smelting of titanium-containing concentrates (ilmenite and / or ilmenitorutil concentrates) and a branch pipe of a discharge device (made, for example, in the form of a screw feeder) of a hydraulic sump, and the outlet is directed to a second screw mixer connected to the hopper of the initial magnesium-containing oxide materials (serpentinite, and / or brucite, and / or magnesite), and the tank is a dispenser of the solution and / or pulp of magnesium chloride, for example, thickened magnesia pulp formed during the cleaning of waste gases from Cb and / or HC1 with a magnesian suspension, the outlet from the screw mixer is connected to the molding, heat-treating and pressing unit of the composite mixture.

Новым в предлагаемом техническом решении является то, что поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства дополнительно содержит бак для дезактивации раствора и отстаивания пульпы, верхние патрубки которого соединены с баками дозаторами растворов хлорида бария, сульфатсодержащих неорганических соединений, высокомолекулярного флокулянта и магнезиального молока, а слив сгущенной пульпы и ванадийсодержащих сточных вод направлен в реактор для осаждения суммы гидроксидов металлов, слив осветленного хлоридного раствора из реактора для дезактивации и отстаивания направлен в реактор для получения осадка оксигидратов металлов - совместно осажденных Fe, Cr, Мn и др., верхние патрубки которого имеют соединение с баками-дозаторами растворов NaOH, NaOCl и высокомолекулярного флокулянта, а патрубки нижнего слива образуют соединение с последовательно установленными и соединенными между собой фильтром, например, дополнительно установленным фильтр-прессом, сушильной камерой, New in the proposed technical solution is that the production line for the neutralization and decontamination of titanium production waste additionally contains a tank for decontamination of the solution and sedimentation of the pulp, the upper nozzles of which are connected to the tanks with dispensers for solutions of barium chloride, sulfate-containing inorganic compounds, high molecular weight flocculant and magnesian milk, and the discharge of condensed pulp and vanadium-containing wastewater is sent to the reactor to precipitate the amount of metal hydroxides, if The clarified chloride solution from the reactor for decontamination and sedimentation is sent to the reactor to obtain a precipitate of metal oxyhydrates - together precipitated Fe, Cr, Mn, etc., the upper nozzles of which are connected to the metering tanks of NaOH, NaOCl and high molecular weight flocculant solutions, and the lower discharge nozzles form a connection with a filter installed in series and interconnected, for example, an additionally installed filter press, a drying chamber,

прокалочной печью, дезинтегратором и гранулятором катализатора на основе смешанных оксидов поливалентных металлов.calcining furnace, disintegrator and granulator of the catalyst based on mixed oxides of polyvalent metals.

Новым является также то, что поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства дополнительно содержит установленные после руднотермической печи и последовательно соединенные циклоны и абсорбер с псевдоожиженной насадкой, снабженный водоорошаемым устройством, расположенным над поверхностью насадки и ложным днищем, нижний боковой патрубок абсорбера имеет соединение с выходным патрубком циклона, а выход уловленной в циклонах пыли и суспензии, образующейся в абсорбере, направлен в смеситель-дозатор для отгрузки уловленной и увлажненной пыли в контейнеры и последующей транспортировки и выгрузки в бункер-дозатор, затем в шнековые смесители для приготовления композиционной смеси и ее отверждения.Also new is the fact that the production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes additionally contains cyclones and a series-connected cyclone and an absorber with a fluidized nozzle installed after an ore-heating furnace, equipped with a water-irrigation device located above the nozzle surface and a false bottom, the lower side of the absorber has a connection with the outlet nozzle of the cyclone, and the output of the dust collected in the cyclones and the suspension formed in the absorber is directed to the mix spruce batcher for shipping trapped and moistened dust into containers and subsequent transportation and unloading in a hopper batcher, then into screw mixers for preparing the composite mixture and curing it.

Анализ совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели - наличие новых элементов, взаимного расположения узлов и форма их выполнения и достигаемого при этом технического результата указывает, что между ними существует причинно-следственная связь, выражающаяся в следующем.An analysis of the set of essential features of the claimed utility model — the presence of new elements, the relative position of the nodes and the form of their implementation and the technical result achieved with this indicates that there is a causal relationship between them, expressed in the following.

Экспериментально установлено, что дополнительное включение в состав поточной технологической линии бака для дезактивации раствора и отстаивания пульпы, фильтра, сушильной камеры, прокалочной печи, дезинтегратора, гранулятора, а также последовательно соединенных между собой циклонов и водоорошаемого абсорбера с псевдоожиженной насадкой обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении из неутилизируемых в настоящее время токсичных отходов катализаторов органического синтеза на основе смешанных оксидов поливалентных металлов, получаемых в результате совместного осаждения оксигидратов Fe, Cr, Мn с небольшим количеством цветных, редких и рассеянных металлов (Sc, Al, Ti, Zr, Hf и др.) и в повышении степени It has been experimentally established that the additional inclusion of a tank for decontamination of the solution and settling of the pulp, filter, drying chamber, calcining furnace, disintegrator, granulator, as well as cyclones and a water-irrigated absorber with a fluidized nozzle in series, ensures the achievement of a technical result, which consists in in the preparation of mixed oxide oxides of organic synthesis catalysts from currently unused toxic wastes of olivalent metals obtained as a result of co-precipitation of Fe, Cr, Mn oxyhydrates with a small amount of non-ferrous, rare and scattered metals (Sc, Al, Ti, Zr, Hf, etc.) and to an increasing degree

улавливания пыли (до 99,9%) от руднотермической плавки титансодержащих концентратов, содержащей повышенное количество радионуклидов (в частности, а-активных легколетучих продуктов распада тория: Ро, Bi, Pb).dust collection (up to 99.9%) from ore thermal smelting of titanium-containing concentrates containing an increased amount of radionuclides (in particular, a-active volatile decomposition products of thorium: Po, Bi, Pb).

Проверка соответствия заявляемой полезной модели требованию изобретательского уровня в отношении совокупности существенных признаков свидетельствует о том, что предлагаемая конструкция поточной технологической линии, предусматривающая дополнительное установление баков, фильтров и т.п. обеспечивает достижение вышеуказанного технического результата. Причем следует подчеркнуть, что в книжной, журнальной и патентной литературе данная поточная технологическая линия не описана, а достигаемый технический результат явным образом не следует и не вытекает.Verification of compliance of the claimed utility model with the requirement of an inventive step in relation to the set of essential features indicates that the proposed design of the production line, providing for the additional installation of tanks, filters, etc. ensures the achievement of the above technical result. Moreover, it should be emphasized that in the book, magazine and patent literature this flow line is not described, and the technical result achieved does not explicitly follow and does not follow.

На рис.3 показана модель поточной технологической линии для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства.Figure 3 shows a model of a continuous production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes.

Поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства согласно разработанному техническому решению включает в себя ванну гидроудаления (1) отработанных расплавов титановых хлораторов, гидроотстойник (2), циркуляционный бак-сборник для получения исходного концентрированного раствора (пульпы) (3), бак-сборник ванадийсодержащих сточных вод (4), реактор для суммы осаждения гидроксидов металлов (5), баки-дозаторы раствора хлорида бария (6), сульфатсодержащего неорганического реагента (7), высокомолекулярного флокулянта (8), и магнезиального молока (9), сливной патрубок реактора (5) образует соединение с фильтр-прессом (10), вывод из "корыта" фильтр-пресса направлен в шнековый смеситель (11), вход которого соединен с бункером пыли от руднотермической плавки титансодержащих концентратов (12) и патрубком разгрузочного устройства гидроотстойника (2), а выход направлен во второй шнековый смеситель (13), соединенный с бункером исходных магнийсодержащих оксидных материалов (14), баком - дозатором раствора и/или пульпы хлорида магния (15), выход из шнекового смесителя (13) The production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes according to the developed technical solution includes a hydrodetachment bath (1) for spent titanium chlorine melts, a sump (2), a circulation tank for receiving the initial concentrated solution (pulp) (3), collection of vanadium-containing wastewater (4), a reactor for the precipitation of metal hydroxides (5), metering tanks for a solution of barium chloride (6), sulfate-containing inorganic reagent (7), high molecular weight aromatic flocculant (8), and magnesia milk (9), the drain pipe of the reactor (5) forms a connection with the filter press (10), the output from the "trough" of the filter press is directed to the screw mixer (11), the inlet of which is connected to the hopper dust from ore-thermal smelting of titanium-containing concentrates (12) and the discharge pipe of the discharge sump device (2), and the outlet is directed to a second screw mixer (13) connected to the hopper of the initial magnesium-containing oxide materials (14), a tank - a batcher of a solution and / or pulp of magnesium chloride (15), exit screw mixer (13)

соединен с блоком формования, термообработки и прессования композиционной смеси (16), отличающаяся тем, что дополнительно содержит бак для дезактивации раствора и отстаивания пульпы (17), верхние патрубки которого соединены с баками дозаторами растворов хлорида бария (6), сульфатсодержащих неорганических соединений (7), высокомолекулярного флокулянта (8) и магнезиального молока (9), а слив сгущенной пульпы и ванадийсодержащих сточных вод направлен в реактор для осаждения суммы гидроксидов металлов (5), слив осветленного хлоридного раствора из реактора для дезактивации и отстаивания (17) направлен в реактор для получения осадка оксигидратов металлов (18), верхние патрубки которого имеют соединение с баками-дозаторами растворов NaOH (19), NaOCl (20) и высокомолекулярного флокулянта (8), а патрубки нижнего слива образуют соединение с последовательно установленными и соединенными между собой фильтром (21), сушильной камерой (22), прокалочной печью (23), дезинтегратором (24) и гранулятором (25) катализатора на основе смешанных оксидов поливалентных металлов, кроме того, отличающаяся тем, что дополнительно содержит установленные после руднотермической печи и последовательно соединенные циклоны (26) и абсорбер (27) с псевдоожиженной насадкой, снабженный водоорошаемым устройством, расположенным над поверхностью насадки и ложным днищем, нижний боковой патрубок абсорбера (27) имеет соединение с выходным патрубком циклона (26), а выход уловленной в циклонах пыли и суспензии, образующейся в абсорбере, направлен в смеситель-дозатор (28) для отгрузки уловленной и увлажненной пыли в контейнеры и последующей транспортировки и выгрузки в бункер-дозатор (12), затем в шнековые смесители (11) и (13) для приготовления композиционной смеси и ее отверждения.connected to the unit for molding, heat treatment and pressing of the composite mixture (16), characterized in that it further comprises a tank for decontamination of the solution and settling of the pulp (17), the upper nozzles of which are connected to the tanks with dispensers for solutions of barium chloride (6), sulfate-containing inorganic compounds (7) ), high molecular weight flocculant (8) and magnesia milk (9), and the discharge of condensed pulp and vanadium-containing wastewater is sent to the reactor to precipitate the amount of metal hydroxides (5), the discharge of the clarified chloride solution from the decontamination and sedimentation reactor (17) was sent to the reactor to obtain a metal oxyhydrate precipitate (18), the upper nozzles of which are connected to the metering tanks of solutions of NaOH (19), NaOCl (20) and high molecular weight flocculant (8), and the lower discharge nozzles form a connection with a filter (21), a drying chamber (22), a calcining furnace (23), a disintegrator (24) and a granulator (25) of a catalyst based on mixed polyvalent metal oxides sequentially installed and interconnected, in addition, characterized in that will complement It contains flaxen-mounted cyclone (26) and sequentially connected cyclone (26) and an absorber (27) with a fluidized nozzle, equipped with a water-irrigation device located above the nozzle surface and a false bottom, the lower side of the absorber (27) has a connection with the outlet of the cyclone (26) and the output of the dust collected in the cyclones and the suspension formed in the absorber is directed to a metering mixer (28) for shipping the captured and moistened dust to containers and subsequent transportation and unloading to the hopper dose OR (12), then in a screw mixer (11) and (13) for making the composite mixture and curing.

Реализация полезной модели Поточная технологическая линия для обезвреживания и дезактивации отходов титанового производства работает следующим образом. Отработанный расплав титановых хлораторов поступает в ванну гидроудаления (1), куда одновременно подают воду и/или циркулирующий раствор (пульпу) и для перемешивания пульпы и окисления кислородом воздуха соединений двухвалентного железа в трехвалентное сжатый воздух. Образующаяся пульпа самотеком сливается в гидроотстойник (2), где оседает крупная ("песочная") фракция нерастворимого остатка, направляемая в шнековый смеситель (11). Пульпу из гидроотстойника (2) закачивают в циркуляционный бак (3), откуда часть пульпы подается в ванну гидроудаления (1), а остальная часть поступает в реактор для дезактивации и отстаивания (17), куда для нейтрализации, дезактивации и осаждения высокотоксичных и радиоактивных металлов из баков-сборников (6), (7), (8), (9) подают раствор хлорида бария, сульфатсодержащий неорганический реагент (серная кислота или сульфат натрия), высокомолекулярный флокулянт (например, полиакриламид) и магнезиальное молоко. Сгущенная часть пульпы из реактора для дезактивации и отстаивания (17) и ванадийсодержащие сточные воды из бака-сборника (4) направляются в реактор для осаждения суммы гидроксидов металлов (5), куда для нейтрализации и осаждения высокотоксичных и радиоактивных металлов подают щелочной реагент, например, магнезиальное молоко, а для перемешивания пульпы и окисления кислородом воздуха соединений двухвалентного железа в трехвалентное - сжатый воздух. Затем пульпу из реактора (5) подают на фильтр-пресс (10) для отделения жидкой фазы от радиоактивного осадка. Твердую фазу из корыта фильтр-пресса (10) направляют в шнековый смеситель (11), куда одновременно из бункера-дозатора (12) подают пыль от руднотермической плавки ильменитовых или других титансодержащих концентратов, а из разгрузочного устройства гидроотстойника (2) песочную фракцию нерастворимого остатка, содержащего повышенное количество радионуклидов. Полученную смесь направляют в Implementation of the utility model. A flow line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes is as follows. The spent melt of titanium chlorinators enters the hydro-removal bath (1), where water and / or circulating solution (pulp) is simultaneously supplied and, in order to mix the pulp and oxidize the oxygen of divalent iron compounds into trivalent compressed air. The resulting pulp is gravity drained into a hydraulic sump (2), where a large (“sand”) fraction of insoluble residue settles, sent to a screw mixer (11). The pulp from the sump (2) is pumped into the circulation tank (3), from where part of the pulp is fed to the water removal bath (1), and the rest goes to the reactor for decontamination and sedimentation (17), where, to neutralize, deactivate and precipitate highly toxic and radioactive metals from the collection tanks (6), (7), (8), (9) a barium chloride solution, a sulfate-containing inorganic reagent (sulfuric acid or sodium sulfate), a high molecular weight flocculant (e.g. polyacrylamide) and magnesia milk are fed. The thickened part of the pulp from the decontamination and sedimentation reactor (17) and vanadium-containing wastewater from the collection tank (4) are sent to the reactor to precipitate the amount of metal hydroxides (5), where an alkaline reagent is supplied to neutralize and precipitate highly toxic and radioactive metals, for example, magnesia milk, and for mixing pulp and oxidizing with air oxygen the compounds of ferrous iron in ferric - compressed air. Then the pulp from the reactor (5) is fed to a filter press (10) to separate the liquid phase from the radioactive deposit. The solid phase from the trough of the filter press (10) is sent to the screw mixer (11), where dust from the ore-smelting smelter of ilmenite or other titanium-containing concentrates is fed simultaneously from the batcher-batcher (12), and the sand fraction of the insoluble residue from the discharge tank of the sump (2) containing an increased amount of radionuclides. The resulting mixture is sent to

шнековый смеситель (13), куда из бункера-дозатора (14) подают магнийсодержащие минеральные оксидные материалы (серпентинит, и/или брусит, и/или магнезит), а из бака - дозатора (15) подают раствор и/или пульпу хлорида магния, например, сгущенную магнезиальную пульпу (суспензию), образующуюся при очистке отходящих газов от С1з и/или НС1 магнезиальной суспензией (100-150 г/дм³ MgO). Полученную композиционную смесь затем подают в блок термообработки, прессования и формования (16). Осветленный хлоридный раствор из бака для дезактивации и отстаивания (17) направляется в реактор (18), куда для совместного осаждения оксигидратов Fe, Cr, Мn с небольшим количеством цветных, редких и рассеянных металлов (Sc, Al, Ti, Zr, Hf и др.) из баков-дозаторов (19), (20) и (8) подают растворы NaOH, NaOCl и высокомолекулярного флокулянта, например полиакриламид. Для разделения твердой и жидкой фаз полученная в реакторе (18) пульпа подается на фильтр, откуда обезвреженный фильтрат сбрасывается в канализацию, а осадок последовательно проходит сушильную камеру (22), прокалочную печь (23), дезинтегратор (24) и гранулятор (25) катализатора на основе смешанных оксидов поливалентных металлов. Пылегазовая смесь после руднотермической печи направляется в циклоны (26). Неуловленная в циклонах (26) тонкодисперсная фракция пыли, содержащая повышенное количество а-активных легколетучих продуктов распада тория, вместе с газовым потоком подается в абсорбер (27) с псевдоожиженной насадкой, снабженный водоорошаемым устройством, расположенным над поверхностью насадки и ложным днищем. Уловленная в циклонах (26) пыль и суспензия, образующаяся в абсорбере (28), поступают в смеситель-дозатор (28), откуда увлажненная пыль транспортируется в бункер-дозатор (12), затем в шнековые смесители (11) и (13) для приготовления композиционной смеси и ее отверждения.a screw mixer (13), where magnesium-containing mineral oxide materials (serpentinite, and / or brucite, and / or magnesite) are supplied from the metering hopper (14), and a solution and / or pulp of magnesium chloride is supplied from the metering tank (15), for example, a thickened magnesia pulp (suspension) formed during the purification of exhaust gases from C1g and / or HC1 with a magnesian suspension (100-150 g / dm ³ MgO). The resulting composite mixture is then fed to the heat treatment, pressing and molding unit (16). The clarified chloride solution from the decontamination and settling tank (17) is sent to the reactor (18), where for the co-precipitation of Fe, Cr, Mn oxyhydrates with a small amount of non-ferrous, rare and scattered metals (Sc, Al, Ti, Zr, Hf, etc. .) from the metering tanks (19), (20) and (8), solutions of NaOH, NaOCl and a high molecular weight flocculant, for example polyacrylamide, are supplied. To separate the solid and liquid phases, the pulp obtained in the reactor (18) is fed to the filter, from where the neutralized filtrate is discharged into the sewer, and the sediment passes through the drying chamber (22), the calcining furnace (23), the disintegrator (24) and the catalyst granulator (25) based on mixed oxides of polyvalent metals. The dust-gas mixture after the ore-thermal furnace is sent to cyclones (26). The finely dispersed dust fraction not trapped in cyclones (26), containing an increased amount of a-active volatile decomposition products of thorium, is fed with the gas stream to the absorber (27) with a fluidized nozzle equipped with a water-irrigation device located above the nozzle surface and a false bottom. The dust and suspension collected in the cyclones (26) and the suspension formed in the absorber (28) go to the metering mixer (28), from where the moistened dust is transported to the metering hopper (12), then to the screw mixers (11) and (13) for preparing a composite mixture and curing it.

Claims

A production line for the neutralization and decontamination of titanium production wastes, including a hydro-removal bath for spent titanium chlorine melts, a sump, a circulation tank for receiving the initial concentrated solution (pulp), a vanadium-containing wastewater collection tank, a reactor for the precipitation of metal hydroxides, and tanks dispensers of a solution of barium chloride, sulfate-containing inorganic reagent, high molecular weight flocculant and magnesia milk, drain pipe the torus forms a connection with the filter press, the outlet from the “trough” of the filter press is directed to a screw mixer, the inlet of which is connected to the dust bin from ore-thermal smelting of titanium-containing concentrates and the discharge pipe of the discharge device of the hydraulic sump, and the outlet is directed to a second screw mixer connected to the source hopper magnesium-containing oxide materials, a metering tank of a solution and / or pulp of magnesium chloride and with a unit for molding, heat treatment and pressing of the composite mixture, characterized in that it further it contains a tank for solution decontamination and sedimentation of the pulp, the upper nozzles of which are connected to metering tanks for solutions of barium chloride, sulfate-containing inorganic compounds, high molecular weight flocculant and magnesia milk, and the condensed pulp and vanadium-containing wastewater are discharged into the reactor to precipitate the sum of hydroxides chloride solution from the reactor for decontamination and sedimentation is sent to the reactor to obtain a precipitate of metal oxyhydrates, the upper nozzles of which have connection with metering tanks of solutions of NaOH, NaOCl and high molecular weight flocculant, and the lower discharge pipes form a connection with successively installed and interconnected filter, drying chamber, calcining furnace, disintegrator and granulator of the catalyst based on mixed polyvalent metal oxides, in addition, additionally contains installed after the ore-thermal furnace and serially connected cyclones and an absorber with a fluidized nozzle, equipped with a water-irrigated device, above the nozzle surface and the false bottom, the lower side of the absorber has a connection with the outlet of the cyclone, and the dust trapped in the cyclones and the suspension formed in the absorber are directed to a metering mixer for shipping the trapped and moistened dust into containers and subsequent transportation and unloading to the metering hopper, then to screw mixers and for preparing the composite mixture and curing it.