Способ переработки хромита

ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ВТОРСКОМ 2"Кристалл", Уральский научно-исследовательский химический институт и Восточныйнаучно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности(56) Патент ФРГ М. 1243659, кл. С 01 637/14,1969,ТКИ ХРОМИТА ся к способам палия и хромсодержаериалов. Целью еспечение возможого остатка вогнение безотходной ие расхода соды, ельный отжиг хроРАБО тносит а натр х ма тся об тверд созда ращен кисли(54) СПОСОБ ПЕРЕ (57) Изобретение о учения монохромат щих огнеупорны изобретения являе ности переработки упорное сырье, технологии и сок Способ включает о ретение относится к способам полнохромата натрия и хромсодержапорных материалов.итовые руды и продукты их обоганцентраты) широко применяются кой промышленности для получехромата натрия, являющегося потом производства почти всех ий хрома, и в производстве огнеатериалов,Изоб учения мо щих огнеу Хром щения (ко в химичес ния моно лупродук соединен упорных мПредлагаемый способ переработки хромита предусматривает одновременное получение из него двух целевых продуктов - монохромата натрия и сырья для производства огнеупоров. ОСУДДРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ .О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР мите в смеси с содой и оборотным твердым остатком, выщелачивание спека, разделение стуспекнзии нэ рэсттвор"моноьхромитэ натрия и твердого остатка, очистку раствора монохромата с отделением осадка гидроксида алюминия, сушку твердого остатка, часть которого возвращается е шихту, а оставшуюся часть репульпируют в воде с последующей обработкой серной кислоты до рН 4,0 ф 0,3, выдержкой суспензий в автоклаве, смешением с гидроксидом алюминия, фильтрацией и сушкой полученного огнеупорного сырья, Причем используют хромит, содержащий не более О 7 О/р 510 и отвечающий условию 27С2,482 Х - 90, где С = 1,585 Х + 2,363 А+ 1,509 Г - 5 т 75 Г 1, Х, А, Г и М - массовые доли Сг 20 з, А 20 з, Ре 20 з общего и М 90 в хромите, , а соду вводят в шихту в количестве С кг на 100 кг хромита, Способ позволяет переработать отход производства в огнеупорное сырье и сократить расход соды. 3 табл., 1 ил. Известен способ получения из хромита (Я одного целевого продукта - монохромата Ср натрия, состоящий в следующем, Окислительному обжигу подвергают шихту, состоящую их хромита (44,0 )Р Сг 20 э). оборотного шлама (14,5Сг 20 з) и соды в соотношении 4 41,7; 23,3: 35,0. После выщелачивания спека и фильтроаания шлем разделяют на гид- )ь роциклоне, получая примерно е равных в количествах пески, содержащие 14,5 Сг 20 з и слив, содержащий 9,0;р Сг 20 з. Пески обезвожиеают, сушат и используют в качестве оборотного шлама, а слив, представляющий собой отбросный шлам, выводят из процесса, Степень извлечения хрома из хромита в монохромат натрия со1758004 на барабанных вакуум-фильтрах с промежуточной репульпацией твердого остатка и промывкой его 60 л воды нэ каждой стадии фильтрования. Для выщелачивания спека Для того, чтобы технологический процесс был безотходн ы м. фил ьтраты со стадии подкисления необходимо использовать в схеме мокрой переработки хроматного используют второй фильтрат, а для репульпации твердото остатка - третий фильтрат с последующей технологической стадии, с которой будет сказано ниже. 240 л полученного первого фильтрата,магния в последующих циклах вследствие опережающего взаимодействия серной кислоты со свежеосэжденным гидроксидом магния, С целью устранения этих затрудне-. ний пульпу после подкисления подвергают ния с примесью гидроксида кремния отделяют и промывают 30 л воды на автоматическом фильтр-прессе, получая 7,5 кг осадка, содержащего 33,5 % АгОэ, 0,54 % автоклавной обработке, в результате которой раствор становится слабощелочным и освобождается от большей части оксида магния, Изменение состава пульпы по ходу ее термической обработки иллюстрируется Влажный (16,0 % НгО) твердый остаток табл, 2 Раствор монохромата натрия, полученный в результате выщелачивания хроматного спека, очищают известными способами от алюминия, выделяя последний в виде после второй стадии фильтрования, по составу сухого вещества идентичный оборотному твердому остатку, делят на двечасти: 66,7 кг просушивают и направляют на при 30 готовление шихты для окислительного обгидроксида, Для того, чтобы полностью исжига, а остальные 78,0 кг репульпируют в 70 ключить образование отходов и нарушение л холодной воды и обрабатывают 1 8 кг заданного состава второго целевого продуктэ, связанное с потерей части алюминия, НгЯ 04, получая пульпус рН 4,0. Далее пульгидроксид алюминия, получаемый при очи- пу нагревают в эвтоклаве до 143 ОС и выдер 35 стке раствора монохромата натрия, объедиживают при этой температуре 1 ч, в результате чего рН возрастает до 9,2. К эвтоклавированной пульпе добавляют гидроняют с продукционным твердым остатком. Принципиальная технологическая схема предлагаемого способа представлена начертеже и описана в примере 1. ксид алюминия со стадии очистки раствора монохромата натрия, после чего ее фильтруют на автоматическом фильтр-прессе с промывкой осадка 70 л воды, получая 132 л третьего фильтратэ и 85,4 кг влажного (18,0 % НгО) твердого остатка. Третий фильтрат используют в описанной выше схеме двухвой руды Кемпирсайского месторождения, 45 стадийного фильтрования суспензии после100 кг тонкоизмельченного концентра- выщелачивания хроматного спека; а тверта в смеси с 54 кг соды, содержащей 99,2 % . дый остаток просушивают при 300 С в труйэгСОз, и 56 кг оборотного твердого остат- бе-сушилке, получая 70,0 кг сухого вещества ка,содержащего 40.0% СггОз,10,5%АгОз, следующего состава: 37,4 % СггО;. (в том 24,3 РегОз, 22,6 % М 90, 0,7% ЯОг, 0,6% 50 числе 0,01% водорастворимого СгОз), 13,4% АгОз, 22,8 % РегОз(РеО отсутствует), 21,0 % М 90, 0,07 % ЯОг, 0,1 % МагО и 4,6 % п.п.п. Это вещество является вторым-целевым продуктом-сырьемдля производства йагО, 0,2 чэгСг 04 и 1,1 % п,п.побжигают во вращающейся печи при конечной температуре 1270 С, получая 198 кг спека, содержащего 22,50 % монохромата натрия 55 огнеупоров Примеры 2 - 4 иллюстрируют переработку хромитов,имеющих верхнее (пример 2) и нижнее(пример 3) предельные значения С, э также хромитэ, содержащего 47,2 % СггОз, для которого верхнее предельное спека. Однако непосредственно смешение раствора, содержащего значительное количество сульфата магния и свободную серную кислоту, с хромэтными пульпами, содержащими в растворе свободную щелочь и алюминат натрия, привело бы к образованию плохо фильтрующихся осадков вследствие выпадения гидроксидов магния и алюминия, а также к возрастанию расхода серной кислоты и к накоплению сульфата П р и м е р 1. В качестве сырья исполь- зуют хромитовый концентрат, содержащий 60,0 % СггОз, 9,4 % АгОз, 9,4 % ГеО, 5,5 % ЕегОз(15,95 % ГегОз общ.), 14,7 % М 90 и 0,5 оЯОг, полученный обогащением хромитов пересчете на СгОз, Степень превращения соды в монохромат натрия составляет 88,0 %, Монохромат натрия отделяют от нерастворимого твердого остатка путем выщелачивания спека в баке с мешалкой и двухстадийного фильтрования суспензии 10 содержащего 185,4 г/л монохромата натрияв пересчете на СгОз, 13,4 г/л свободной щелочи в пересчете на ИагО, 10,5 г/л АгОз и 0,17 г/л ЯОг, нейтрализуют в каскаде ре акторов 20 л раствора бихромата натрия 15 (550 г/л СгОз), Выпавший гидроксид алюми 20 ЯОг и 1,07 % йэгСг 04 (остальное - гидратная вода и влага), и 284 л целевого продукта - раствора монохромэта натрий; содержащего 195,3 г/л СгОз и 35 мг/л АгОз (ЯОг отсутствует).,6 7 7значение С совпадает с нижним пример 4), основные данные этих примеров и, для сравненйя, примера 1 представлены в табл, 3. Все условия выполнения способа, кроме прйведенных в табл, 3, приняты для примеров 2 - 4 такими же. как в примере 1.Данные табл, 3 подтверждают возможность получения продукционного твердого остатка требуемого качества при использовании исходных хромитовых концентратов, значительно различающегося состава, но с содержанием СгОз не менее 47,2 .Ф о р мул а и зоб ретен ия Способ переработки хромита, включающий обжиг его в смеси с содой и оборотным твердым остатком, выщелачивание спека, разделение суспензии на раствор монохромата натрия и твердый остаток, очистку раствора монохромата натрия с отделением Стадия обработки пульпы После по кисления и и 23 После нагрева от 23 С до 107 С продолжительностью 70 минПосле нагрева от 107 С до 143 С продолжительностью 50 минПосле выдерживания пр 143 С в течение 60 мигидроксидэ алюминия и сушку части твердого остатка, которую возвращают в шихту, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности переработки 5 твердого остатка в огнеупорное сырье, создания безотходной технологии и сокращения расхода соды, используют хромит, содержащий не более 0,73102 при условии 27 С 2,482 Х - 90, где С=1,585 Х+ 10 +2,363 А + 1,509 Р - 5,975 М, Х, А, Р и М -массовые доли Сг 20 з, А 20 з, ЕегОз общего и М 90 в хромите, м, и соду вводят в шихту в количестве С кг на 100 кг хромита, а оставшуюся часть твердого остатка репульпиру ют в воде с последующей обработкойсерной кислоты до рН 4,0 1 0,3, прогревом в автоклаве, смешением с гидроксидом алюминия, фильтрацией и сушкой с получением огнеупорного сырья,20 Табл ица 1ТаблицаФаОне УФ 9г 3 Пример Состав исходного хромита, Ф Ст О (Х)А 1, 03 (А)Ге О; общ.Идо (И) 60,0 .62,0 , 52,0 47,2 12,0 10,014,6 9,4 9,8 СР) 5,9514,7 22,4 20,0 13,4 18,2 18,4 0,4 0,7 0,6 53,55 63,87 2701 С = 1,585 Х+2,363 АФ 1,509 Р,975 И 27,03 27,15 2,482 Х - 90Состав аихты, кг 63,88 39,06 58, 92 100, О 100,0 100,0 100,0 Хромит 64.4 27,3 27,3 Сода (99,27Иа,СО, ) , 54,0 86,025,51 21,27 Оборотный твер"дый остаток 56,0 НаСО, в иихте,Водорастворимый СгО в спеке, 4 25,51 21,27 18,45 22,5022,56 18,44 32,9 36,24,3 4,0 56,4 65,04,0 3,7 Степень извлечения хрома из хромитав монохромат натрия, 4 Выход продукционного твердого остатка(прокаленного), кг на 00 кг хроиита 668601 837836 Ст О А 1,О,36,02 39,20 36,10 14,06 16,61 23,88 24,28 22,01 22,29 0,75 0,66 0,10О,бб 14,35 26,80 Иао 22,01 0,72 О,О 510 в продук 1, 961 1,00 1,001 1,091аЮ рН подкисленной пульпы Состав продукционноготвердого остатка (прокаленного), Ф Иольное отновение ИВО : К.Оционном твердом остатке 41,68 11,70 23,90 21,74 0,83 0151758004 тор С,Лисин а аказ 2969 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5