RU60529U1 - TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE - Google Patents

TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE Download PDF

Info

Publication number
RU60529U1
RU60529U1 RU2006134856/22U RU2006134856U RU60529U1 RU 60529 U1 RU60529 U1 RU 60529U1 RU 2006134856/22 U RU2006134856/22 U RU 2006134856/22U RU 2006134856 U RU2006134856 U RU 2006134856U RU 60529 U1 RU60529 U1 RU 60529U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
zirconium
oxyhydrate
shut
ammonia
Prior art date
Application number
RU2006134856/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Чижов
Original Assignee
Николай Николаевич Чижов
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 Николай Николаевич Чижов filed Critical Николай Николаевич Чижов
Priority to RU2006134856/22U priority Critical patent/RU60529U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU60529U1 publication Critical patent/RU60529U1/en

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области химической технологии и, в частности к применяемым в технологии неорганических веществ технологическим переделам, установкам, отделениям и комплексам для производства оксидов металлов, в частности оксида циркония ZrO2, используемого при получении материалов для радиоэлектроники. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий получения диоксида циркония, пригодного для производства материалов радиоэлектронной техники, и обеспечения условий переработки, обезвреживания и утилизации образующихся отходов и промпродуктов производства. Технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели, заключается в повышении чистоты целевого продукта - диоксида циркония и предотвращения загрязнения окружающей среды высокотоксичными отходами производства. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Технологическим переделом для производства оксида циркония», включающим бак с мешалкой для приготовления исходного раствора хлорида циркония, бункер-дозатор хлорида и/или оксихлорида циркония, имеющий герметичное соединение через запорно-регулирующее устройство с загрузочным люком бака, реактор-нейтрализатор для осаждения из раствора оксигидрата циркония, фильтровальное оборудование, сушильную камеру, прокалочную печь, новым в предлагаемом техническом решении является то, что между баком для приготовления исходного раствора хлорида циркония и обогреваемым реактором с мешалкой для осаждения оксигидрата циркония дополнительно установлен реактор, снабженный обогреваемой рубашкой, диспергатором The proposed utility model relates to the field of chemical technology and, in particular, to technological conversions used in the technology of inorganic substances, plants, compartments and complexes for the production of metal oxides, in particular zirconium oxide ZrO 2 used in the production of materials for radio electronics. The objective of the proposed utility model is to provide conditions for the production of zirconium dioxide suitable for the production of materials for electronic equipment, and to ensure the conditions for the processing, neutralization and disposal of generated waste and industrial products. The technical result that can be obtained by implementing the utility model is to increase the purity of the target product - zirconium dioxide and prevent environmental pollution by highly toxic production waste. The problem is solved with the achievement of the above technical result by the proposed utility model - “Technological redistribution for the production of zirconium oxide”, including a tank with a stirrer for the preparation of the initial solution of zirconium chloride, a hopper-dispenser of chloride and / or zirconium oxychloride having a sealed connection through a shut-off and control device with a tank loading hatch, a neutralizing reactor for precipitation from a solution of zirconium oxyhydrate, filtering equipment, a drying chamber, calcining one whose, in the new proposed technical solution is the fact that between the tank for preparing a starting solution of zirconium chloride and the reactor heated with stirring to precipitate zirconium oxyhydrate additionally installed reactor equipped with a heating jacket, a dispersing

аммиачно-воздушной смеси, соединенным через трубопровод с обогреваемой емкостью с аммиачной водой в которую помещен барботер сжатого воздуха, в реакторе для очистки исходного раствора от примесей установлена штанга с электродами, соединенными с рН метром, имеющим сопряжение через запорный клапан с трубопроводом подачи аммиачно-воздушной смеси, на верхней крышке реактора для очистки исходного раствора примесей имеется загрузочный люк для подачи в реактор части влажной пасты оксигидрата циркония, полученного в обогреваемом реакторе-нейтрализаторе для осаждения из очищенного от примесей раствора хлорида циркония, патрубок нижнего слива из реактора очистки исходного раствора от примесей соединен через запорную арматуру с нутч-фильтром-I; слив из которого маточных растворов хлорида циркония, очищенных от примесей направлен через запорную арматуру в реактор-нейтрализатор для осаждения оксигидрата циркония, нутч-фильтр-I имеет соединение с гранулятором осадка, выход из которого направлен в один из сборников готовых продуктов, на крышке обогреваемого реактора-нейтрализатора имеется патрубок для подачи в нижнюю зону реактора через диспергатор аммиачно-воздушной смеси, в реактор-нейтрализатор помещена штанга с электродами, соединенными с рН метром, имеющими сопряжение через запорный клапан с трубопроводом для подачи аммиачно-воздушной смеси, патрубок нижнего слива окисгидратной пульпы из реактора-нейтрализатора имеет соединение с нутч-фильтром-II выход маточного раствора из которого направлен в сборную емкость, а выход влажной пасты оксидрата циркония с нутч-фильтра направлен в последовательно соединенную между собой сушильную камеру, прокалочную печь и сборник целевого продукта.ammonia-air mixture, connected through a pipeline with a heated container with ammonia water into which a bubbler of compressed air is placed, a rod with electrodes connected to a pH meter connected through a shut-off valve to the ammonia-air supply pipeline is installed in the reactor to clean the initial solution from impurities mixture, on the top cover of the reactor for cleaning the initial solution of impurities there is a loading hatch for supplying to the reactor part of the wet paste of zirconium oxyhydrate obtained in a heated reactor a catalyst for precipitation from a solution of zirconium chloride purified from impurities, a lower discharge pipe from the reactor for purification of the initial solution from impurities is connected through shut-off valves to the suction filter-I; the discharge from which the mother solutions of zirconium chloride, purified from impurities, is directed through shut-off valves to a neutralizing reactor to precipitate zirconium oxyhydrate, the suction filter-I has a connection to the pellet granulator, the outlet of which is directed to one of the collections of finished products, on the lid of a heated reactor The converter has a nozzle for supplying the ammonia-air mixture to the lower zone of the reactor through a disperser; a rod with electrodes connected to a pH meter and having an interface h shut-off valve with a pipeline for supplying ammonia-air mixture, the lower discharge pipe of the oxyhydrate pulp from the reactor-neutralizer has a connection with the suction filter-II the outlet of the mother liquor from which is directed to the collection tank, and the outlet of the wet paste of zirconium oxide from the suction filter is directed in a series-connected drying chamber, a calcining furnace and a collection of the target product.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области химической технологии и, в частности к применяемым в технологии неорганических веществ технологическим переделам, установкам, отделениям и комплексам для производства оксидов металлов, в частности оксида циркония ZrO2, используемого при получении материалов для радиоэлектроники.The proposed utility model relates to the field of chemical technology and, in particular, to technological conversions used in the technology of inorganic substances, plants, compartments and complexes for the production of metal oxides, in particular zirconium oxide ZrO 2 used in the production of materials for radio electronics.

Известен технологический передел для производства оксидов металлов (И.П.Мухленов, Е.И.Добкина, В.И.Дерюжнина и др. Технология катлизаторов: Химия, ЛО, 1989, с.92-120), включающий емкость с исходными растворами, реактор для осаждения гидроксидов металлов, емкости с щелочными реагентами, декантатор, фильтровальное оборудование, сборник фильтрата, сушильную камеру, прокалочную печь, устройства для гранулирования и/или таблетирования, сборники готового целевого продукта - катализаторов на основе оксидов металлов различного назначения.Known technological redistribution for the production of metal oxides (I.P. Mukhlenov, E.I.Dobkin, V.I. Deryuzhnin and others. Technology of catalysts: Chemistry, LO, 1989, pp. 92-120), including a container with initial solutions, a reactor for the deposition of metal hydroxides, containers with alkaline reagents, a decanter, filter equipment, a filtrate collector, a drying chamber, a calcining furnace, devices for granulating and / or tabletting, collections of the finished target product - catalysts based on metal oxides for various purposes.

Недостатком известного технологического передела является тот факт, что он не позволяет производить диоксид циркония для радиоэлектронной промышленности. Другим недостатком известного технологического передела является отсутствие в составе передела оборудования для переработки, обезвреживания и утилизации отходов производства.A disadvantage of the known technological redistribution is the fact that it does not allow the production of zirconium dioxide for the electronics industry. Another disadvantage of the known technological redistribution is the lack of equipment for processing, neutralization and disposal of industrial wastes.

Известен технологический предел для осаждения из водных растворов труднорастворимых соединений, в том числе гидроксидов металлов и получения оксидов металлов (С.С.Набойченко, Н.Г.Агеев, А.П.Дорощенко и др. Процессы т аппараты цветной металлургии. Екатеринбург, Изд. УГТУ, 1997. с.414-418).There is a known technological limit for the precipitation of hardly soluble compounds from aqueous solutions, including metal hydroxides and the production of metal oxides (S. S. Naboychenko, N. G. Ageev, A. P. Doroshchenko and others. Processes and apparatuses of non-ferrous metallurgy. Yekaterinburg, Izd. Ural State Technical University, 1997. p. 414-418).

Известный технологический передел включает в себя сборник исходного раствора, реактор для осаждения, фильтр-сгуститель, сборник осветленного раствора, сборник сгущенной пульпы, фильтр, сборник фильтрата, репульпаторы кека, сборник промвод и емкость для металлосодержащего осадка (кека).A well-known technological redistribution includes a source solution collector, a precipitation reactor, a filter thickener, a clarified solution collector, a condensed pulp collector, a filter, a filtrate collector, cake repulators, a promptor collector and a metal-containing sludge (cake) collector.

Недостатком данного известного технологического передела является то, что в нем отсутствует необходимое оборудование для производства диоксида циркония, пригодного при получении материалов радиоэлектронной техники и оборудования для обезвреживания и утилизации образующихся отходов и промпродуктов производства.The disadvantage of this known technological redistribution is that it lacks the necessary equipment for the production of zirconium dioxide, suitable for the production of electronic equipment and equipment for the disposal and disposal of generated waste and industrial products.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий получения диоксида циркония, пригодного для производства материалов радиоэлектронной техники, и обеспечения условий переработки обезвреживания и утилизации образующихся газообразных отходов производства.The objective of the proposed utility model is to provide conditions for the production of zirconium dioxide suitable for the production of electronic equipment materials, and to ensure the conditions for processing the disposal and disposal of the resulting gaseous production wastes.

Технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели заключается в повышении чистоты целевого продукта - диоксида циркония и предотвращения загрязнения окружающей среды высокотоксичными отходами производства.The technical result that can be obtained by implementing the utility model is to increase the purity of the target product - zirconium dioxide and prevent environmental pollution by highly toxic industrial waste.

Известный технологический передел включает в себя сборник исходного раствора, реактор осаждения, фильтр-сгуститель, сборник осветленного раствора, сборник сгущенной пульпы, фильтр, сборник фильтрата, репульпаторы кека, сборник промвод и емкость для металлосодержащего осадка (кека).A well-known technological redistribution includes a source solution collector, a precipitation reactor, a filter thickener, a clarified solution collector, a condensed pulp collector, a filter, a filtrate collector, cake repulators, a promo collector, and a container for a metal-containing precipitate (cake).

Недостатком данного известного предела является то, что в нем отсутствует необходимое оборудование для производства диоксида циркония, пригодного при получении материалов радиоэлектронной техники и оборудования для обезвреживания и утилизации образующихся отходов и промпродуктов производства.The disadvantage of this known limit is that it lacks the necessary equipment for the production of zirconium dioxide, suitable for the production of electronic equipment and equipment for the disposal and disposal of generated waste and industrial products.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой в настоящей заявке полезной модели является известный технологический передел для производства диоксида циркония (Исследования и разработка технологических процессов и их аппаратное оформление по получению неорганических материалов специального назначения // Журнал «Фундаментальные исследования», 2006, №1, с.81) - принят за ПРОТОТИП.Of the known analogues, the closest in technical essence and achievable technical result to the utility model proposed in this application is the well-known technological redistribution for the production of zirconium dioxide (Research and development of technological processes and their hardware design for the production of inorganic materials for special purposes // Basic Research , 2006, No. 1, p.81) - adopted as a PROTOTYPE.

Технологический передел по прототипу включает в себя бак с мешалкой и загрузочным люком для приготовления исходного водного раствора хлорида циркония; бункер-дозатор ZrOCl2 и/или ZrCl4, имеющий герметичное соединение через запорно-регулирующую арматуру с загрузочным люком бака с мешалкой; реактор для осаждения оксигидрата циркония (реактор-нейтрализатор) на верхней крышке реактора имеются патрубки, соединенные с баком для приготовления исходного раствора хлорида/оксихлорида циркония и с емкостью для приготовления раствора щелочи (NaOH, NH4OH и др.); слив из реактора направлен на фильтр-пресс для отделения осадка оксигидрата циркония от маточного раствора; корыто фильтр-пресса имеет соединения с последовательно соединенными между собой сушильной камерой и прокалочной печью.The technological redistribution of the prototype includes a tank with a stirrer and a loading door for preparing the initial aqueous solution of zirconium chloride; ZrOCl 2 and / or ZrCl 4 metering hopper having a tight connection through shut-off and control valves with the loading hatch of the agitator tank; a reactor for the deposition of zirconium oxyhydrate (reactor-converter) on the upper cover of the reactor there are nozzles connected to the tank for the preparation of the initial solution of zirconium chloride / oxychloride and with a tank for the preparation of alkali solution (NaOH, NH 4 OH, etc.); discharge from the reactor is directed to a filter press to separate the precipitate of zirconium oxyhydrate from the mother liquor; The trough of the filter press has connections with the drying chamber and the calcining furnace connected in series with each other.

Данный аппаратурно-технологический передел обеспечивает получение из ZrOCl2 и/или ZrCl4 неорганических сорбентов, коллекторов и носителей для последующего производства катализаторов широкого назначения.This hardware and technological redistribution provides the production of inorganic sorbents, collectors and carriers from ZrOCl 2 and / or ZrCl 4 for the subsequent production of general-purpose catalysts.

Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение условий получения диоксида циркония, пригодного для производства материалов радиоэлектронной техники, и обеспечения условий переработки, обезвреживания и утилизации образующихся отходов и промпродуктов производства.The objective of the proposed utility model is to provide conditions for the production of zirconium dioxide suitable for the production of materials for electronic equipment, and to ensure the conditions for the processing, neutralization and disposal of generated waste and industrial products.

Технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели, заключается в повышении чистоты целевого продукта - The technical result that can be obtained by implementing a utility model is to increase the purity of the target product -

диоксида циркония и предотвращения загрязнения окружающей среды высокотоксичными отходами производства.zirconium dioxide and the prevention of environmental pollution by highly toxic waste products.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной моделью - «Технологическим переделом для производства оксида циркония», включающим (рис.1) бак (1) с мешалкой и загрузочным люком для приготовления исходного водного раствора хлорида циркония, бункер-дозатор (2) хлорида и/или оксихлорида циркония, имеющий герметичное соединение через запорно-регулирующую арматуру с загрузочным люком бака (1) с мешалкой, реактор-нейтрализатор (3) для осаждения из оксигидрата циркония, фильтровальное оборудование, сушильную камеру (4) и прокалочную печь (5). Новым в предлагаемой модели является то, что между баком (1) для приготовления исходного раствора хлорида/оксихлорида циркония и обогреваемым реактором (3) с мешалкой дополнительно установлен обогреваемый реактор (6), снабженный обогреваемой рубашкой, диспергатором (7) аммиачно-воздушной смеси, соединенным через трубопровод (8) с обогреваемой емкостью (9) в которую помещен барботер (10) сжатого воздуха, в реакторе (6) для очистки исходного раствора от примесей установлена штанга (11) с электродами, соединенными с рН метром (12), имеющим сопряжение через запорный клапан (13) с линией-трубопроводом (8) подачи в реакторы аммиачно-воздушной смеси, на верхней крышке реактора (6) для очистки исходного раствора хлорида/оксихлорида циркония от примесей имеется загрузочный люк (14) для подачи в реактор (6) части (3-10%) осадка оксигидрата циркония с поверхности нутч-фильтра-II (27), патрубок нижнего слива (15) из реактора очистки исходного раствора от примесей соединен через запорную арматуру (16) с нутч фильтром-I (17), слив из которого маточных растворов хлорида циркония очищенных от примесей направлен через запорную арматуру (18) в реактор-нейтрализатор (3) для осаждения из очищаемого раствора осадка оксигидрата циркония, нутч-фильтр I (17) The problem is solved with the achievement of the above technical result by the proposed utility model - “Technological redistribution for the production of zirconium oxide”, including (Fig. 1) a tank (1) with a stirrer and a loading hatch for preparing the initial aqueous solution of zirconium chloride, a hopper (2) zirconium chloride and / or oxychloride, which is tightly connected through shut-off and control valves with the loading hatch of the tank (1) with a stirrer, reactor-neutralizer (3) for precipitation from zirconium oxyhydrate, filter udovanie, the drying chamber (4) and a calcining furnace (5). New in the proposed model is that between the tank (1) for preparing the initial solution of zirconium chloride / oxychloride and the heated reactor (3) with a stirrer, a heated reactor (6) is additionally equipped, equipped with a heated jacket, dispersant (7) of ammonia-air mixture, connected through a pipeline (8) with a heated container (9) into which a bubbler (10) of compressed air is placed, a rod (11) with electrodes connected to a pH meter (12) is installed in the reactor (6) to clean the initial solution from impurities pairing cut-off valve (13) with a pipeline line (8) for supplying ammonia-air mixture to the reactors; on the top cover of the reactor (6) for cleaning the initial solution of zirconium chloride / zirconium oxychloride there is a loading hatch (14) for feeding into the reactor (6 ) parts (3-10%) of zirconium oxyhydrate sediment from the surface of the suction filter-II (27), the lower discharge pipe (15) from the impurity purification reactor of the initial solution is connected through shut-off valves (16) to the suction filter-I (17) , the discharge from which mother solutions of zirconium chloride purified from impurities is directed through apornuyu valve (18) to the reactor-converter (3) for the deposition of the cleaning solution of zirconium oxyhydrate precipitate suction filter I (17)

имеет соединения с гранулятором осадка (19), выход из которого направлен в один из сборников продуктов (гранулированных товарных неорганических сорбентов и/или «носителей» для последующего производства катализаторов, например, катализаторов органического синтеза, катализаторов для крекинга нефти и т.п., на крышке обогреваемого реактора-нейтрализатора (3) с мешалкой для нейтрализации очищенного от примесей раствора и осаждения оксигидрата циркония имеется патрубок (21) для соединения с фильтр-прессом II (17), патрубок для подачи в нижнюю зону реактора (3) через диспергатор (22) аммиачно-воздушной смеси, в реактор (3) помещена штанга (23) с электродами, соединенная с рН метром (24), имеющим сопряжение через запорный клапан (25) с трубопроводом (8) для подачи аммиачно-воздушной смеси, выходящей из емкости (9) с водным раствором аммиака, патрубок (26) нижнего слива оксигидратной пульпы из реактора (3) имеет соединение с нутч-фильтром II (27) выход маточного раствора хлорида аммония из которого направлен в сборную емкость (28) - для последующей отгрузки этого раствора потребителям, выход твердой фазы - влажного осадка оксигидрата циркония с нутч-фильтра II (27) направлен в сушильную камеру (4), прокалочную печь (5) и сборник (23) целевого продукта - высокочистого оксида циркония (>99.99%), пригодного для производства материалов специального назначения, например для радиодиокерамики.has compounds with a sediment granulator (19), the output of which is directed to one of the product collections (granular inorganic commercial sorbents and / or “carriers” for subsequent production of catalysts, for example, organic synthesis catalysts, oil cracking catalysts, etc., on the cover of the heated reactor-converter (3) with a stirrer to neutralize the solution purified from impurities and deposit zirconium oxyhydrate there is a pipe (21) for connection with a filter press II (17), a pipe for feeding into the lower zone the reactor (3) through the dispersant (22) of the ammonia-air mixture, a rod (23) with electrodes is placed in the reactor (3), connected to a pH meter (24), which is interfaced via a shut-off valve (25) with a pipeline (8) for supplying ammonia-air mixture leaving the tank (9) with aqueous ammonia, the pipe (26) of the lower discharge of the oxyhydrate pulp from the reactor (3) has a connection with the suction filter II (27), the output of the mother liquor of ammonium chloride from which is directed to the collection tank (28) - for the subsequent shipment of this solution to consumers, the output of the solid phase is a loose sediment of zirconium oxyhydrate from the suction filter II (27) is sent to the drying chamber (4), the calcining furnace (5) and the collection (23) of the target product - high-purity zirconium oxide (> 99.99%) suitable for the production of special materials, for example for radio ceramics.

Совокупность вышеперечисленного оборудования, входящего в состав «Технологического передела для производства оксида циркония» по предлагаемому техническому решению обеспечивает, как показали результаты опытных и промышленных испытаний, решение поставленной задачи и достижение технического результата, заключающихся, в частности, в обеспечении условий получения диоксида циркония, пригодного для производства материалов радиоэлектронной техники, обеспечении условий переработки, обезвреживании и утилизации отходов промпродуктов производства, в повышении чистоты получаемого целевого продукта (ZrO2) и The combination of the above equipment, which is part of the "Technological redistribution for the production of zirconium oxide" according to the proposed technical solution provides, as shown by the results of experimental and industrial tests, the solution of the problem and the achievement of the technical result, which consists, in particular, in ensuring the conditions for obtaining zirconium dioxide, suitable for the production of materials for electronic equipment, ensuring the conditions for processing, disposal and disposal of industrial products waste duction in enhancing purity of the desired product (ZrO 2) and

предотвращении загрязнения окружающей среды токсичными отходами производства.prevention of environmental pollution by toxic waste products.

Реализация полезной модели.Implementation of a utility model.

Предлагаемая полезная модель - «Технологический передел для производства оксида циркония» работает следующим образом:The proposed utility model - "Technological redistribution for the production of zirconium oxide" works as follows:

В бак (1) с мешалкой заливают из линии «раздачи» определенное (не более 70-80% от объема бака) дистиллированной воды, затем при включенной мешалке в бак (1) через бункер-дозатор (2) загружают расчетное количество ZrCl2 и/или ZrOCl2. Перемешивание ведут до полного растворения с получением исходного раствора хлорида циркония (оксихлорида, цирконил-хлорида циркония), после чего из бака (1) исходный раствор заливают в обогреваемый реактор (6), снабженный обогреваемой рубашкой, и диспергатором (8) аммиачно-воздушной смеси. Исходный раствор в реакторе нагревается (преимущественно до 60-90°С) при перемешивании, что приводит к дальнейшему гидролизу ионов циркония и образованию в растворе полиядерных гидроксокомплексов [Zr(OH)8]8+ и др. и выделению в раствор соляной кислоты. В нагретый гидролизованный цирконий -содержащий раствор затем при включенной мешалке загружают через загрузочный люк (14) влажную (50-80% вл.) пасту оксигидрата циркония, полученную в реакторе (3) в предыдущей операции (в предыдущем цикле процесса получения ZrO2) - из фильтра II (27). Количество загружаемой в раствор (6) пасты составляет 5-10% от общего объема (или массы) влажной пасты оксигидрата циркония, полученной в результате нейтрализации (рН 5-8) цирконий-содержащего раствора в реакторе (3) и отфильтрованной на нутч-фильтре (27) в предыдущей операции - в предыдущем технологическом цикле переработки исходного цирконий-содержащего раствора с получением целевого продукта - ZrO2. Образующуюся в реакторе (6) пульпу (суспензию) перемешивают при нагревании (60-90°С) в течении 0,5-1 часа. При этом происходит A certain (not more than 70-80% of the tank volume) distilled water is poured into the tank (1) with the mixer from the “distribution” line, then when the mixer is switched on, the calculated amount of ZrCl 2 is loaded into the tank (1) through the hopper (2) and / or ZrOCl 2 . Stirring is carried out until complete dissolution to obtain the initial solution of zirconium chloride (oxychloride, zirconyl zirconium chloride), after which from the tank (1) the initial solution is poured into a heated reactor (6) equipped with a heated jacket and dispersant (8) of an ammonia-air mixture . The initial solution in the reactor is heated (mainly to 60-90 ° C) with stirring, which leads to further hydrolysis of zirconium ions and the formation of polynuclear hydroxocomplexes [Zr (OH) 8 ] 8+ and others in the solution and the release of hydrochloric acid into the solution. With the heated hydrolyzed zirconium-containing solution, then, with the stirrer turned on, a wet (50-80% hyd.) Paste of zirconium oxyhydrate obtained in the reactor (3) in the previous operation (in the previous cycle of the ZrO 2 production process) is loaded through the loading hatch (14) - from filter II (27). The amount of paste loaded into the solution (6) is 5-10% of the total volume (or mass) of the wet paste of zirconium oxyhydrate obtained by neutralizing (pH 5-8) a zirconium-containing solution in the reactor (3) and filtered on a suction filter (27) in the previous operation, in the previous technological cycle of processing the initial zirconium-containing solution to obtain the target product - ZrO 2 . The pulp (suspension) formed in the reactor (6) is stirred with heating (60-90 ° C) for 0.5-1 hours. When this happens

частичное растворение пасты в результате взаимодействия свободной соляной кислоты, находящейся в растворе вследствие гидролиза соли циркония, с осадком оксигидрата циркония, кроме того, происходит сорбционное поглощение микропримесей посторонних металлов, присутствующих в исходном цирконий-содержащем растворе осадком оксигидрата циркония. Для более полного удаления этих микропримесей из раствора и более глубокой очистки раствора от микропримесей (преимущественно тяжелых цветных металлов) в реактор (6) через барботер (7) из трубопровода (8) подают - при включенной мешалке аммиачно-воздушную смесь. Подачу аммиачно-воздушной смеси ведут в течение 0,5-1 часа до достижения величины рН в пульпе 1,0-2,5. Величину рН в пульпе контролируют рН метром (12), имеющим «сопряжения» с запорным клапаном (13), установленным на трубопроводе (8) подачи аммиачно-воздушной смеси. При достижении заданной величины рН в пульпе, клапан (13) «срабатывает» и подача аммиачно-воздушной смеси в реактор (6) прекращается. После чего пульпу в реакторе перемешивают 0,5-1,0 часа и выдерживают без перемешивания в течении 1-3 часов. В результате осуществления этих операций в реакторе (6) происходит очистка исходных цирконий-содержащих растворов от микропримесей (до чистоты 99,99%) - благодаря совокупности процессов сорбции, осаждения и соосаждения. После отстаивания пульпу из реактора (6) подают (самотеком или с помощью насоса - на рис. не показан) на нутч-фильтр I (17), маточный раствор - раствор хлорида (оксихлорида, цирконил-хлорида) циркония, очищенного от микропримесей через запорную арматуру (18) направляют в реактор-нейтрализатор для последующего осаждения из очищенного раствора осадка оксигидрата циркония - промпродуктов для получения целевого ZrO2. Осадок на нутч-фильтре I (17) промывают водой и выгружают в гранулятор (19), в котором с использованием известных технологических приемов, приспособлений и устройств, например, путем экструзии, совмещенной с термообработкой осадка, получают гранулированный товарный продукт - partial dissolution of the paste as a result of the interaction of free hydrochloric acid in solution due to the hydrolysis of the zirconium salt with a precipitate of zirconium oxyhydrate, in addition, sorption of microimpurities of foreign metals present in the initial zirconium-containing solution by precipitation of zirconium oxide occurs. For a more complete removal of these microimpurities from the solution and a deeper purification of the solution from microimpurities (mainly heavy non-ferrous metals), an ammonia-air mixture is supplied to the reactor (6) through a bubbler (7) from the pipeline (8) with the mixer turned on. The flow of the ammonia-air mixture is carried out for 0.5-1 hours until the pH in the pulp reaches 1.0-2.5. The pH value in the pulp is controlled by a pH meter (12), which has “mates” with a shut-off valve (13) installed on the pipeline (8) for supplying the ammonia-air mixture. Upon reaching a predetermined pH in the pulp, the valve (13) "works" and the flow of ammonia-air mixture into the reactor (6) is stopped. After that, the pulp in the reactor is stirred for 0.5-1.0 hours and maintained without stirring for 1-3 hours. As a result of these operations in the reactor (6), the initial zirconium-containing solutions are purified from trace elements (to a purity of 99.99%) due to the combination of sorption, precipitation, and coprecipitation processes. After sedimentation, the pulp from the reactor (6) is fed (by gravity or using a pump - not shown in Fig.) To the Nutsche filter I (17), the mother liquor is a solution of chloride (oxychloride, zirconyl chloride) of zirconium, purified of trace elements through a shut-off the reinforcement (18) is sent to a neutralizing reactor for subsequent precipitation from a purified solution of a precipitate of zirconium oxyhydrate - intermediate products to obtain the target ZrO 2 . The precipitate on the Nutsche filter I (17) is washed with water and discharged into a granulator (19), in which using well-known technological methods, devices and devices, for example, by extrusion combined with heat treatment of the precipitate, a granular commodity product is obtained -

неорганический сорбент для очистки различных технологических растворов и сточных вод от токсичных веществ, для извлечения радионуклидов и т.д.; либо получаемый гранулированный продукт используют затем в качестве носителя для производства различных катализаторов, используемых, например, в тонком органическом синтезе и др. Очищенный от микропримесей цирконий-содержащий раствор в реакторе (3) нейтрализуют до рН 5-8 путем подачи при включенной мешалке в нижнюю зону реактора через диспергирующее устройство (22) аммиачно-воздушной смеси - из трубопровода (8), выходящего из обогреваемой емкости (9) аммиачной водой - водным раствором NH4OH, в нижнюю зону которого помещен барботер (10) сжатого воздуха, подачу аммиачно-воздушной смеси в реактор (3) ведут до достижения величины рН в пульпе 5-8. Величину рН измеряют и контролируют рН метром с помощью электродов, находящихся в штанге (23), соединенной с рН метром (24). При достижении в пульпе - в реакторе (3) заданной величины рН (в пределах от 5 до 8) на линии - трубопроводе (8) срабатывает запорный клапан (25), сопряженный с рН метром (24); подача аммиачно-воздушной смеси в реактор при этом прекращается. После этого для получения химически- однородной пасты оксигидрата циркония пульпу в реакторе (3) перемешивают 0,5-2 часа, и затем через патрубок нижнего слива (26) оксигидратную пульпу подают на нутч-фильтр-II (27), маточный раствор (раствор NH4Cl), направляют в сборник (28), откуда его отгружают потребителям.inorganic sorbent for the purification of various technological solutions and wastewater from toxic substances, for the extraction of radionuclides, etc .; or the resulting granular product is then used as a carrier for the production of various catalysts used, for example, in fine organic synthesis, etc. The zirconium-containing solution purified from microimpurities in the reactor (3) is neutralized to pH 5-8 by feeding it into the lower mixer the reactor zone through the dispersing device (22) of the ammonia-air mixture - from the pipeline (8) exiting from the heated tank (9) with ammonia water - an aqueous solution of NH 4 OH, in the lower zone of which a bubbler (10) of compressed air, the supply of ammonia-air mixture in the reactor (3) is carried out until the pH value in the pulp is 5-8. The pH value is measured and monitored with a pH meter using electrodes located in a rod (23) connected to a pH meter (24). When the specified pH value (in the range from 5 to 8) is reached in the pulp - in the reactor (3), a shut-off valve (25), coupled with a pH meter (24), is activated on the line - pipeline (8); the flow of ammonia-air mixture into the reactor is then stopped. After that, to obtain a chemically homogeneous paste of zirconium oxyhydrate, the pulp in the reactor (3) is stirred for 0.5-2 hours, and then, through the lower discharge pipe (26), the oxyhydrate pulp is fed to suction filter II (27), the mother liquor (solution NH 4 Cl), sent to the collection (28), from where it is shipped to consumers.

Осадок оксигидрата циркония на нутч-фильтре-II (27) отмывают от маточного раствора дистиллированной водой и помещают сначала в сушильную камеру (4), а затем в прокалочную печь (5). Готовый целевой товарный продукт - высокочистый оксид циркония ZrO2 выгружают из прокалочной печи (5) в сборник (29) для охлаждения и последующей фасовки и отгрузки потребителям - для производства материалов специального назначения, например, материалов радиоэлектроники.The precipitate of zirconium oxyhydrate on a suction filter-II (27) is washed from the mother liquor with distilled water and first placed in a drying chamber (4), and then in a calcining furnace (5). The finished target commercial product, high-purity zirconium oxide ZrO 2, is discharged from the calcining furnace (5) into a collector (29) for cooling and subsequent packaging and shipping to consumers - for the production of special-purpose materials, for example, electronics materials.

Claims (1)

Аппаратурно-технологический комплекс для производства оксида циркония, включающий бак с мешалкой для приготовления исходного раствора хлорида циркония, бункер-дозатор хлорида и/или оксихлорида циркония, имеющий герметичное соединение через запорно-регулирующее устройство с загрузочным люком бака, реактор-нейтрализатор для осаждения из раствора оксигидрата циркония, фильтровальное оборудование, сушильную камеру, прокалочную печь, отличающийся тем, что между баком для приготовления исходного раствора хлорида циркония и обогреваемым реактором с мешалкой для осаждения оксигидрата циркония дополнительно установлен реактор, снабженный обогреваемой рубашкой, диспергатором аммиачно-воздушной смеси, соединенным через трубопровод с обогреваемой емкостью с аммиачной водой, в которую помещен барботер сжатого воздуха, в реакторе для очистки исходного раствора от примесей установлена штанга с электродами, соединенными с рН метром, имеющим сопряжение через запорный клапан с трубопроводом подачи аммиачно-воздушной смеси, на верхней крышке реактора для очистки исходного раствора примесей имеется загрузочный люк для подачи в реактор части влажной пасты оксигидрата циркония, полученного в обогреваемом реакторе-нейтрализаторе для осаждения из очищенного от примесей раствора хлорида циркония, патрубок нижнего слива из реактора очистки исходного раствора от примесей соединен через запорную арматуру с нутч-фильтром-I; слив из которого маточных растворов хлорида циркония, очищенных от примесей направлен через запорную арматуру в реактор-нейтрализатор для осаждения оксигидрата циркония, нутч-фильтр-I имеет соединение с гранулятором осадка, выход из которого направлен в один из сборников готовых продуктов, на крышке обогреваемого реактора-нейтрализатора имеется патрубок для подачи в нижнюю зону реактора через диспергатор аммиачно-воздушной смеси, в реактор-нейтрализатор помещена штанга с электродами, соединенными с рН метром, имеющими сопряжение через запорный клапан с трубопроводом для подачи аммиачно-воздушной смеси, патрубок нижнего слива окисгидратной пульпы из реактора-нейтрализатора имеет соединение с нутч-фильтром-II выход маточного раствора из которого направлен в сборную емкость, а выход влажной пасты оксидрата циркония с нутч-фильтра-II направлен в последовательно соединенную между собой сушильную камеру, прокалочную печь и сборник целевого продукта.
Figure 00000001
A hardware-technological complex for the production of zirconium oxide, including a tank with a stirrer for preparing the initial solution of zirconium chloride, a hopper-dispenser of chloride and / or zirconium oxychloride, which has a sealed connection through a shut-off control device with a loading hatch of the tank, a reactor-neutralizer for sedimentation from solution zirconium oxyhydrate, filter equipment, drying chamber, calcining furnace, characterized in that between the tank for preparing the initial solution of zirconium chloride and heated a reactor with a stirrer for precipitating zirconium oxyhydrate is additionally equipped with a reactor equipped with a heated jacket, an ammonia-air dispersant, connected through a pipeline with a heated tank with ammonia water, into which a compressed air bubbler is placed, a rod with electrodes is installed in the reactor for cleaning the initial solution from impurities connected to a pH meter coupled through a shut-off valve to the ammonia-air mixture supply pipe on the top cover of the reactor to clean the feed of impurities there is a loading hatch for feeding into the reactor part of the wet paste of zirconium oxyhydrate obtained in a heated neutralizing reactor for precipitation from a solution of zirconium chloride purified from impurities, the lower discharge pipe from the reactor for purification of the initial solution from impurities is connected through a shut-off valve to the suction filter I; the discharge from which the mother solutions of zirconium chloride, purified from impurities, is directed through shut-off valves to a neutralizing reactor to precipitate zirconium oxyhydrate, the suction filter-I has a connection to the pellet granulator, the outlet of which is directed to one of the collections of finished products, on the lid of a heated reactor The converter has a nozzle for supplying the ammonia-air mixture to the lower zone of the reactor through a disperser; a rod with electrodes connected to a pH meter and having an interface h shut-off valve with a pipeline for supplying ammonia-air mixture, the lower discharge pipe of the oxyhydrate pulp from the reactor-neutralizer has a connection with the suction filter-II, the outlet of the mother liquor from which is directed to the collection tank, and the outlet of the wet paste of zirconium oxide from the suction filter is II is sent to a drying chamber, a calcining furnace and a target product collector connected in series.
Figure 00000001
RU2006134856/22U 2006-10-02 2006-10-02 TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE RU60529U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134856/22U RU60529U1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134856/22U RU60529U1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU60529U1 true RU60529U1 (en) 2007-01-27

Family

ID=37773948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134856/22U RU60529U1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU60529U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD740686S1 (en) 2014-06-13 2015-10-13 Rum Creation & Products Inc. Bottle
USD796333S1 (en) 2015-03-09 2017-09-05 Rum Creation & Products, Inc. Bottle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD740686S1 (en) 2014-06-13 2015-10-13 Rum Creation & Products Inc. Bottle
USD796333S1 (en) 2015-03-09 2017-09-05 Rum Creation & Products, Inc. Bottle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU60529U1 (en) TECHNOLOGICAL LIMIT FOR THE PRODUCTION OF ZIRCONIUM OXIDE
CN205294868U (en) Aluminium ash preparation flocculating agent poly aluminium chloride device
CN103193370A (en) Phosphorus recovery device for excess sludge
CN102943178B (en) Method for recovering titanium in wastewater
RU2375306C1 (en) Method of producing hydrate of metal oxide
RU74636U1 (en) HARDWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR OBTAINING PANAOXIDE OF VANADIUM
CN202823229U (en) Closed type liquid filter
RU61712U1 (en) HARDWARE AND TECHNOLOGY COMPLEX FOR THE PRODUCTION OF OXYHYDRATES AND METAL OXIDES
RU41021U1 (en) PRODUCTION SECTION FOR PRODUCING VANADIUM PENTAOXIDE
CN203639168U (en) Weak acid process-based full-automatic zinc oxide preparation device
CN209735586U (en) Device for extracting short-chain fatty acid by in-situ synthesis of LDH in fermentation liquor
RU83497U1 (en) PRODUCTION DEPARTMENT FOR PROCESSING VANADIUM OXYTICHLORIDE WITH THE PRODUCTION OF VANADIUM PENTAOXIDE
CN220182835U (en) Treatment device for wastewater of mineral processing equipment
RU82216U1 (en) PRODUCTION COMPLEX FOR PRODUCING VANADIUM PENTAOXIDE
CN204125171U (en) A kind of device waste water nitrogen phosphorus being carried out to the recovery of struvite resource utilization
RU83505U1 (en) SYSTEM OF TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR PROCESSING VANADIUM OXYTICHLORIDE WITH PRODUCTION OF VANADIUM PENTAOXIDE
CN205917143U (en) Novel plumbous mud desulfurization device
CN103508526A (en) Purifier capable of ensuring adequate reaction between filler and sewage factor
RU2702095C1 (en) Method of producing monophase salts of actinides and a device for producing same
RU64214U1 (en) HARDWARE AND TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR THE TREATMENT AND WASTE DECONTAMINATION OF TITANIUM PRODUCTION WITH THE PRODUCTION OF SCANDIUM CONCENTRATES
RU82217U1 (en) HARDWARE AND TECHNOLOGICAL LINE FOR PRODUCING VANADIUM PENTAOXIDE FROM VANADIUM OXYTICHLORIDE
CN109336298A (en) Aluminum products production wastewater treatment system and method
RU72963U1 (en) PRODUCTION DEPARTMENT FOR PRODUCING METAL OXIDES
RU72964U1 (en) TECHNOLOGICAL DEPARTMENT FOR THE PRODUCTION OF METAL OXIDES
RU88352U1 (en) TECHNOLOGICAL SITE FOR THE PRODUCTION OF PANAOXIDE VANADIUM

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20101003