Способ очистки алюминиевых руд от железа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИКРЕСПУБЛИК 3(5 П С 01 Р 7(46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья(54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ АЛЮМИНИЕВЫХРУД ОТ ЖЕЛЕЗА, включающий восстановительно-сульфидированный обжиг, хлорирование и возгонку хлорного железа,о т л и ч а и щ и й с я тем, что,с целью интенсификации и удешевленияпроцесса, перед восстановительносульфидирующим обжигом проводят гранулирование руды со смесью нефтяныхсульфидов, взятых в количестве15-30 от веса руды, и элементарнойсеры при суммарном содержании серыв руде 110-130 от стехиометрическинеобходимого для образования моносульфида железа.Изобретение относится к цветной металлургии и может применяться также в химической промышленности при получении хлористого алюминия,Известен способ очистки алюминиевых руд от железа, включающий опера ции прокаливания при 700-800 С, сульфидизации путем обработки смесью СО и ЯО 2 с последующим хлорированием и отгонкой ГеСС, При этом требуется 8-кратный (от теоретически необходи мого) расход серы на сульфидирование 300 г руды, соцеркащей 7 Ге О (смесь из 35 об,ЯО 2 и 65 об.СО пропускают 20 мин со скоростью 1 кг/ч) Сульфидированный продукт хлорируют при 750 или при 430 С, В первом случае остаточное содержание Ге 20 в огарке 0,1-0,2 (степень возгойки железа 99-97), потери алюминия с хлорицом менее 1,0, степень отгонки железа 80, остаточное содержание в огарке Ге 2 03 1,75 (.1.).Известен также способ, согласно которому обжигают руду при 700-800 С, сульфидируют и хлорируют. При этом расход серы на сульфидирование 340 г руды, содержащей 13 Ге О составляет 23,6 г или 150 от теоретически необходимого. Хлорирование проводят при 700 С в течение б ч, степень отгонки железа 88,1, оста точное содержание Ге 20; в огарке 2,3, потери аламиния с хлоридом 0,4 (.23Ыедост атк ами с посо бов очистки алюминиевых руд от железа являются высокие расход серытемпература и 35 продолжительность хлорирования сульфидированного продукта для достижения приемпемой степени очистки от железа.Иаиболее близким к изобретению 40 по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки алюминиевых руд от железа, включаюй кальцинирующий обжиг руды при 800 С в течение 1 ч, .сульфидирующий обжиг с серой и углеродом при 1340 С в течение б ч хлорирование при 650 С в течение б ч. При этом расход углерода составляет 5, расход серы 7,5 от руды (20-кратное количество от теоретически необходимого для перевода железа в ГеЯ), возгонка железа достигает 99,65 (содержание железа в исходной руде 6,84, в конечном продукте 0,03), потери алюминия с хлоридом 0,8 ),3 . 55Бедостатк ами известного. способа являются низкая степень интенсификации и высокая стоимость процесса,Целью изобретения является интенсификация и удешевление процесса, 60Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки алюмыниевых руд от железа, включающему восстановительно-сульфидированный обжиг, хлорирование руды и возгонку 65 хлорного железа, перед восстановительно-сульфидирующим обжигом проводят гранулирование руды со смесьюнефтяных сульфидов, взятых в количестве 15-30 от веса руды, и элементарной серы при суммарноМ содержаниисеры в щихте 110-130 от стехиометрически необходимого для образованиямоносульфида железа.Сущность предлагаемого способазаключается в гранулировании рудына жидких нефтяных сульфидах, в которые предварительно замешиваетсянеобходимое количество добавочнойсеры, коксование гранул в неокислительной атмосфере при 500-700 Си хлорировании их при 350-450 С свозгонкой Ге С 1 .При этом часть серы, необходимойдля сульфидирования железа, вносится в руду с нефтяными сульфидами.Кроме того, в результате равномерно"го распределения серы в руде, которое достигается при гранулированиина нефтяных сульфидах и коксованиигранул, повышается степень использования серы,Условия ведения процесса по предлагаемому способу: грануляция 20 мин,коксование в течение 2 ч, хлорирование в течение 1 ч.Процессы прокалки и сульфидирования объединяются в одной операциикоксования.Возгонка железа достигается на993-99,6 при остаточком содержанииГе 70 в огарке 0,25-0,07.Таким образом, время обработкипо известному способу 13 ч, по предлагаемому - 3,3 ч при практическиодинаковой степени отгонки железа.Это результат интенсификации процесса путем введения в шихту нефтяныхсульфидов. Кроме того, снижаютсятемпературы: обжига с 1340 до 700 ОСи хлорирования с 650 до 400 С. Снижение энергозатрат и уменьшение рас -хода серы ведет к значительномуудешевлению процесса.Потери алюминия с возгоном попредлагаемому способу практическине наблюдаются.Расход нефтяных сульфидов (ЫС)устанавливают, исходя из удобстваизготовления прочных гранул. Дляизготовления гранул замешивают глинуна НС до тестообразного состояния,раскатывают лепешки и режут их шпателем на кубики. При расходе БС менее15 замес получается рассыпчатый,при расходе ИС более 30 - слишкомжидкий . Поэтому приняты пределы расхода ИС 15-30,Теоретически необходимый расходсеры (0,72 на 10 г глины) рассчитывают по уравнению реакции сульфидирования железаГе 2032 С+2 Я=2 ГеЯ+СО+СО 2,936 ставитель Л,Симаковахред С, Мигу нова Корректор О,Ти ор О.Юрковецк каз 1453/18ВИИИПИ Го Тираж 464дарственного комитлам изобретений иЖ, Раушская на Подпис а СССР крытийд, 4/5 113035, Москва лиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная 4 Остаточное содержание окиси железа в глине после сульфидирования и хлорирования принято оптимальным О, 1-0,25. Оптимальный общий расход серы 110-130 от стехиометрически необходимого для образования моносульфида железа, Уменьшение дозировки серы ниже 110 приводит к резкому увеличению остаточного содержания железа в огарке, Увеличение дозировки серы выше 130 экономически не целесообразно. Снижение общего расхода серы до указанного интервала достигается в результате более высокой степени гомогенизации серосодержащего восстановителя и руды в про цессе грануляции и коксования, а также более высокой ее активности в процессе пиролиза серосодержащих органических соединений по сравнению с элементарной серой Яэ, которая, име я кольцевое строени е, от но- сительно менее активна, или со смесью газов ЯО 2 и СО,П р и м е р. Оптимальные условияочистки от железа исследуют в лабораторных условиях на глине следующего состава вес. :810 37, 6; 71 ,ОЗ 28, 2; Ге О18, 1;Т 10 1,5; Сао 0,15;,М 90 0,41;К, О 0,92; Иа О 0,028 у ппп 12,2,В качестве нефтяных сульфидовиспользуют фракцию с ,я=230-350 Си содержанием сульфидной серы 8,4,Гранулы коксуют в атмосфере аргона в течение 2 ч при 700 С и хлорируют газообразным хлором при 400 Св течение 1 ч, При этом хлорное железо возгоняется и конденсируетсяв холодной части реакционной трубки,Огарок после возгонки РеС 1 проо 3каливают при 800 С для выжиганияуглерода и анализируют на остаточное содержани е желез а.В таблице показано влияние расхода ИС и элементарной серы на очисткуглины от железа (навеска глины 10) .Таким образом, использованиенефтяных сульфидов в качестве углеродистого восст-новителя и сульфидизатора позволяет интенсифицировать иудешевить процесс,