Способ растворения феррохрома

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 11772973(22) Заявлено 070378 (21) 2617276/23-26с присоединением заявки Ио(51) М. Кл. С 01 Я 37/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 2 3. 10. 80,(72) Автор изобретения Е. С. Кемоклидзе Институт неорганической химии"и электрохимии АН Грузинской ССР( 54 ) СПОСОБ РАСТВОРЕНИЯ ФЕРРОХРОМА Изобретение относится к металлургии и химии, в частности к способу переработки феррохрома. в чистые хромово-аммонийные квасцы и электролити ческий хром.Известен способ растворения Феррохрома в растворе, содержащем серную кислоту, путем смешения последних.По извесгному способу необходимое для 1 О растворения количество раствора подогревают до 80 С ив течение 7-8 чв раствор подают феррохром со скоростью 1/7-1/8 часть стехиометрической навески в час, затем температуру реакционной массы доводят до 80-100 оС и процесс ведут до полного растворения феррохрома 1.Недостатком известного способа является невысокая скорость процесса продолжительность одного цикла растворения около 40 ч).Цель изобретения - ускорение процесса.Поставленная цель достигается способом, заключающимся в том, что феррохром, взятый с 20-30.избытком от стехиометрии растворяют в серной кислоте при 75-98 С, причем сначала весь Феррохром смешивают с 15-30 исходного раствора до прекращения пенообраэования и затем с оставшейся частью раствора, вводимого .со скоростью 17- 20 в час с последующим повышением температуры реакционной массы до 100-103 оС.Способ осуществляют следующим об-разом.В реактор. заливают 15-30 стехиометрического количества исходново кислого раствора, занимающих 10-20 объеМа реактора, включают обогрев и в течение часа равномерно при 75-9 С и перемешивании загружают все количество порошка феррохрома .с 20-30 избытком против стехиометрии, после чего равномерно со скоростью 17-20 в час (в течение 4-х ч) в реактор подают оставшуюся часть исходного кислого раствора, процесс ведут с повьвюением температуры до 100-103 СО общей продолжительностью 15-20 ч.Прекращение процесса. растворения феррохрома осуществляется по результату химического анализа.Оставшийся на дне реактора феррохром используют. для создания его избытка в следующем цикле растворения. Часть увлекаемого раствором феррохрома легко извлекается при предус"мотренной по технологии.репульпациисилициевого шлама.Степень растворения составляет96,6,Использование более 30 избыткаФеррохрома вызывает заметное снижение отношения Ж:Т и не улучшает по"казатели процесса. Использование жеменее 20 избытка феррохрома не даевозможность закончить процесс за15-20 ч.Подача в реактор в начале процесса только 15-30 от общего количества исходного кислого раствора, занимающих только 10-20 объема реакторадает возможность проведения реакции 15с высокой скоростью, так, как 80-90оставшегося при этом свободного объема реактора устраняет возможность разлива раствора за счет интенсивногопенообразования. 26Подача исходного кислого растворасо скоростью менее 17 в час не обеспе"чивает оптимальную скорость протекания реакции из-за поддержания в растворе относительно низкого уровня концентрации Н 504 .А при скорости более20 в час - процесс протекает при более интенсивном вспенивании раствора,а уменьшение свободного объема реактора происходит быстрее, это создаетопасность разлива раствора.Повышение температуры в конце процесса, когда другие факторы, влияющиена скорость реакции (поверхность твердого реагента и концентрация Н 2504)ослабляют свое действие, необходимодля поддержания высокой скоростирастворения. Верхний предел температуры 103 С,ограничен температурой кипения раствора. При температуре менее 100 С растворение идет медленнее 4 Ои процесс продолжается более 20 ч.П р и м е р 1. Используют 5,5 кгФеррохрома марки фв виде порошка, с размерами частиц менее 1 мм,Из этого количества растворению подовергают только 4,2 кг, остальное1,3 .кг составляют 30,избытка. Длявыщелачивания феррохрома берут 42,лраствора, составленного из 27 л восстановленного анолита, содержащего241 г/л Н 2504 и 13 г/л хрома, 13 л50раствора йосле кристаллизации хромово-аммонийных квасцов, содержащего58,5 г/л Н 50,4 и 13 г/л хрома и 2 лконцентрированной серной кислоты(б = 1,84), Концентрация серной кислоты в растворе 256 г/л. Количествов растворе Н 2504 на 9 Ъ больше стехиометрического количества, требующегосядля растворения хрома и железа иэ4,2 кг Феррохрома, Растворение ведут 60в эмалированном реакторе (объем 60 лснабженном мешалкой и рубашкой дляобогрева.В реактор загружают 10 л выщелачивающего раствора, что составляет 24 Ъ от его общего количества и 17 от объема реактора. Запускают мешалку, включают обогрев и равномерно в течение часа в реактор подают 5,5 кг порошка .феррохрома, Затем со скоростью 8 л/ч (19 раствора) в реактор подают оставшуюся часть выщелачивающего раствора, По завершении подачи всего количества раствора температуоав реакторе повышается до 100 ОС и по мере концентрирования раствора к концу процесса поднимают до 103 фС. Конец процесса, определяемый .химическим анализом раствора в реакторе, достигают за 17 ч. Получают 33 л. раствора, содержащего 110 г/л хрома.П р и м е р 2. Берут 6,25 кг феррохрома марки фв виде порошка с размерами частиц менее 1 мм, остальные 1,25 кг составляют.25 избытка. Для выщелачивания феррохрома берут 42 л раствора, составленных из 19 л восстановленного,анолита, содержащего 210 г/л Н 2504 и 14 г/л хрома, 19 л маточного раствора после кристаллизации хромово-аммонийных.квасцов, содержащего 70 г/л Н 504 и 15 г/л хрома и концентрированной серной кислоты(д 1,84). Концентрация серной кислоты в растворе - 294 г/л. Количество в растворе Н 504 на 5 больше стехиометрического количества, требующегося для растворения хрома и железа из 5 кг феррохрома.В реактор загружают 8 л раствора, что составляет 20 от егообщего количества и 13 от объема реактора. Запускают мешалку, включают обогрев И равномерно в течение часа в.реактор подают 6,25 кг порошка феррохрома. Затем со скоростью 8 л/ч (19 раствора) в реактор подают оставшуюся часть выщелачивающего раствора. По завершении подачи всего количества раствора температура в реакторе достигает 100 ОС и по мере концентрирования раствора к концу процесса температуру повышают до 103 оС, Конец процесса достигают за 18 ч. Получают 32 л раство" ра, содержащего 127 г/л хрома,. оП р и и е р 3. Берут 6 кг феррохрома марки Фв виде .порошка с размерами частиц менее 1 мм. Из этого количества растворению. подвергают только 5 кг, остальные 1 кг .составляют 20 избытка. Для выщелачивания феррохрома берут 43 л.раствора, составленного анолита, содержащего 265 г/л Н 50 и 20 г/л хрома, 11 л маточного раствора от кристаллизации хромово-аммонийных квасцов, содержащего 89 г/л Н 2504 и 22 г/л хрома и концентрированной серной кислоты (д1,84), Концентрация серной кислоты в растворе 286 г/л. Количество Н 250( в растворе на 5 больше стехиометрического количества, требующего для растворения хрома и железа из 5 кг Феррохрома.772973 Составитель С. ЛотховаРедактор А. Долинич Техред И.Асталош КорректорВ. Синицкая Заказ 74 25 Тираж 65 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В реактор загружают 12 л .раствора,что составляет 28 от его общего количества и 20 от объема реактора.Запускают мешалку, включают обогреви равномерно в течение часа в реакторподают 6 кг порошка феррохрома. Затемсо скоростью 8 л/ч в реактор подаютоставшуюся часть выщелачивающего раствора. По завершении подачи всего количества раствора температура в реакторе достигает 100 аС и по мере концентрирования раствора к концу про- Оцесса ее повышают до 103 оС, Конец процесса достигают за 20 ч. Получают32 л раствора, содержащего 126 г/лхрома.Согласно предлагаемого изобретения,15продолжительность процесса сокращается более, чем в 2 раза и соответственно увеличивается производительностьреактора,Формула изобретения 201. Способ растворения феррохрома врастворе, содержащем серную кислоту,путем смещения исходных компонентов при нагревании с последующим повьааением температуры реакционной массы, о т л и ч а ю щ и И с я .тем, что, с целью ускорения процесса феррохром берут с 20-30 избытком от стехиометрии,. растворяют в серной кислоте при 75-98 оС весь феррохром сначала смешивают с 15-30 исходного раствора до прекращения ценообразования и затем с оставшейся частью раствора, вводимого со скоростью 17-20 в час, а повышение температуры реакционной массы ведут до 100-103 оС.2. Способ по п. 1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что смещение исходных компонентов ведут при 75-98 ОС. Источники информации,принятые во внимание.при экспертизе1. Сгов 1 цюп. Ч, 2, Ед 1 йед Ьу. Иагч 1 п д. Ое 1 у. йевЬо 10 РцЫ 1 зЬ 1 пд Согрогай 1 оп, йеи-догМ, СЬарве 1 пйа 11,1.ТО, 1.опдоп, 1956, р. 51 (прототип).