EA014826B1 - Способ разложения сульфата металла - Google Patents
Способ разложения сульфата металла Download PDFInfo
- Publication number
- EA014826B1 EA014826B1 EA200801102A EA200801102A EA014826B1 EA 014826 B1 EA014826 B1 EA 014826B1 EA 200801102 A EA200801102 A EA 200801102A EA 200801102 A EA200801102 A EA 200801102A EA 014826 B1 EA014826 B1 EA 014826B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- sulfate
- decomposition
- nickel
- metal
- sulfur
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/36—Regeneration of waste pickling liquors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/18—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by thermal decomposition of compounds, e.g. of salts or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
- C01B13/14—Methods for preparing oxides or hydroxides in general
- C01B13/18—Methods for preparing oxides or hydroxides in general by thermal decomposition of compounds, e.g. of salts or hydroxides
- C01B13/185—Preparing mixtures of oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/501—Preparation of sulfur dioxide by reduction of sulfur compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/52—Preparation of sulfur dioxide by roasting sulfides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/74—Preparation
- C01B17/745—Preparation from sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Способ по изобретению относится к разложению в псевдоожиженном слое сульфатов металлов, образуемых в металлургической промышленности. Разложение сульфатов металлов осуществляют так, что образованные оксиды металлов извлекают в такой чистой форме, что их можно повторно использовать в изготовлении таких металлических сплавов, как сталь. В частности, сульфаты, содержащие никель, железо и хром разлагают в окислительных условиях, используя пириты или пирротин в качестве топлива и материала слоя.
Description
(57) Способ по изобретению относится к разложению в псевдоожиженном слое сульфатов металлов, образуемых в металлургической промышленности. Разложение сульфатов металлов осуществляют так, что образованные оксиды металлов извлекают в такой чистой форме, что их можно повторно использовать в изготовлении таких металлических сплавов, как сталь. В частности, сульфаты, содержащие никель, железо и хром разлагают в окислительных условиях, используя пириты или пирротин в качестве топлива и материала слоя.
Способ по настоящему изобретению относится к разложению в псевдоожиженном слое сульфатов металлов, образуемых металлургической промышленностью. Разложение сульфатов металлов осуществляют так, что образованные оксиды металлов извлекают в такой чистой форме, что их можно повторно использовать в производстве металлических сплавов, таких как сталь. В частности, сульфаты, содержащие никель, железо и хром, разлагают в окислительных условиях, используя пириты или пирротин в качестве топлива и материала, образующего слой.
Сульфаты металлов образуются в различных металлургических процессах, таких, например, как травление стали или электролитическая очистка металла в анодном шламе. Смешанные сульфатные отходы, содержащие серную кислоту, не могут быть использованы как таковые где-либо и являются чрезвычайно опасными отходами.
В патенте И8 4824655 описан способ получения диоксида серы посредством термического разложения серосодержащих сульфатов металлов в псевдоожиженном слое. Сульфат металла в основном является сульфатом железа, который включает небольшое количество других металлов, таких как соединения алюминия, магния, титана, марганца, хрома и ванадия. Сульфат образуется большей частью при производстве титана. Разложение сульфата металла происходит при температуре 800-1100°С. Существенно, что серосодержащий материал, такой как серные отходы или чистые пириты, используют в восстановлении сульфата для того, чтобы изготовить максимально возможное количество диоксида серы. Энергию, требуемую для восстановления сульфата, производят с помощью топлива, содержащего углерод, такого как уголь, кокс или мазут. Большую часть топлива вводят с материалом слоя, но некоторую часть подают отдельно с газом-носителем. Ключевым моментом данного способа является производство диоксида серы и не существует никакого упоминания об использовании производимых металлсодержащих твердых веществ, так что их отправляют в отходы. Количество отходов, производимых данным путем, является значительным. Подача дополнительного топлива, в частности дополнительного жидкого или газового топлива, затрудняет равномерное регулирование температуры, так как локализованная подача в слой может привести к образованию мест перегрева, которые вызывают спекание слоя. Топливо, содержащее углерод, приводит к выделению диоксида углерода и целью является уменьшение количества такого выделения.
Целью способа по изобретению является предотвращение недостатков способа, описанного выше. Целью разрабатываемого в настоящее время способа является разложение сульфатов металлов, образуемых в металлургической промышленности, в частности, смешанных сульфатов, содержащих никель, так, что топливо, используемое при их разложении, производит материал слоя при окислении, после чего равномерное распределение топлива предотвращает образование мест перегрева. Топливо также не содержит углерода, так что диоксид углерода не выделяется.
Существенные признаки изобретения ясны из приложенной формулы изобретения.
Данное изобретение относится к способу разложения до оксида остатка, образованного в металлургической промышленности, содержащего по меньшей мере один сульфат металла. Разложение сульфата металла выполняют в печи с псевдоожиженным слоем, в результате чего энергию, требуемую для разложения сульфата, получают из обжига сульфида железа, используемого в качестве материала слоя. Обжиг выполняют в окислительных условиях с образованием, по существу, не содержащего серы оксида для повторного использования в сталелитейной промышленности, и образованный диоксид серы используют в производстве серы и/или серной кислоты.
Согласно одному воплощению данного изобретения сульфат металла является смешанным сульфатом, включающим сульфат никеля, хрома и железа. Смешанный сульфат является, например, смешанным сульфатом, образованным при травлении стали.
Согласно другому воплощению данного изобретения сульфат металла является сульфатом никеля. Сульфат никеля образуется, например, при электролитической очистке меди.
Сульфид железа используют в качестве материала псевдоожиженного слоя, и производителем энергии является пирит и/или пирротин. Разложение сульфата выполняют при температуре 800-900°С и времени пребывания в слое составляет примерно 1-5 ч. Концентрация серы в сплаве получаемого оксида или оксидов составляет максимально 0,5%.
Загрязненные осадки сульфатов образуются в металлургической промышленности, такой как производство стали и электролитическая очистка металлов; эти осадки содержат сульфаты никеля, хрома и железа и т. д. Сульфаты являются достаточно растворимыми, так что они не могут быть удалены из цикла как таковые, но к тому же содержащийся в них металл должен быть извлечен экологически чистым путем. Как описано в предшествующем уровне техники, осадки сульфатов, в частности такие, которые образованы при производстве титана, обрабатывают в печи с псевдоожиженным слоем, однако, в основном, для того чтобы получить газообразный диоксид серы для производства серной кислоты.
Осадок смешанного сульфата получают на стадии травления при производстве стали; этот осадок содержит в добавление к сульфатам железа (Ее8О4-Н2О, Ее2(8О4)3) также сульфаты никеля и хрома (ΝίδΘ4, Сг2(8О4)3) и серную кислоту. В окислительных условиях сульфаты железа и сульфат хрома разлагаются при намного более низкой температуре, чем сульфат никеля. Сульфат никеля можно также разлагать при более низких температурах в восстановительных условиях, однако в этом случае существует
- 1 014826 опасность, что в дополнение к оксидам также образуются сульфиды. Когда целью является получение продукта, подходящего, например, для стальных заготовок, содержание серы в нем должно быть чрезвычайно низким, то есть ниже 0,5%.
Конечным продуктом пирометаллургического изготовления меди является медный анод, который затем очищают электролитически в чистую катодную медь. Образующийся при этом анодный шлам содержит примеси анода, из которых одним из наиболее значительных является никель в форме сульфата никеля.
Разложение сульфатов до оксидов является эндотермической реакцией. В способе согласно предшествующему уровню техники слой печи с псевдоожиженным слоем формировали так, что восстанавливающий серосодержащий материал и некоторые из углеродсодержащих топлив смешивали с сульфатами, гранулировали и затем подавали в печь. К тому же часть топлива подавали отдельно. В разрабатываемом в настоящее время способе топливо, требуемое для разложения, действует в качестве материала слоя, то есть не требуется никакого отдельного углеродсодержащего топлива. Сульфид железа, такой как пирит или пирротин, действует в качестве топлива и материала слоя, который обжигают и, одновременно, сульфаты, подаваемые в слой, разлагаются до их оксидов. Реакции, которые возникают при обжиге сульфида железа, являются настолько экзотермическими, что производимая теплота является достаточной для эндотермических реакций, протекающих при разложении сульфатов, без необходимости любого дополнительного нагревания.
Разложение сульфата выполняют при температуре 800-900°С и времени нахождения в слое примерно 1-5 ч. В частности, разложение сульфата никеля требует упомянутой выше температуры для того, чтобы разложение в оксиды происходило за разумное время. Настоящее изобретение, таким образом, связано со способом разложения одного или более сульфатов металлов, где сульфат никеля является предпочтительным из сульфатов. Разложение сульфата выполняют в окислительных условиях, чтобы избежать сохранения серы в любой форме в оксидах. Не содержащие серу оксиды являются пригодными для повторного использования, например, в стальных заготовках. Образующиеся газы, содержащие диоксид серы, направляют в производство серы и/или серной кислоты, однако способ регулируют на основе производства оксидов металлов, которые являются настолько чистыми, насколько это возможно, а не на основе производства диоксида серы.
Предпочтительно сохранение содержания серы в оксидном сплаве, предназначенном для подачи в стальные заготовки настолько малым, насколько это возможно, так как это уменьшает потребность в кислороде, используемом для удаления серы при переработке.
Когда всю энергию, требуемую для разложения сульфата, поставляют в виде материала слоя, недостатков, которые могут возникать из-за отдельной подачи топлива в слой, можно избежать. Использование отдельного топлива является неудобным, потому что трудно подавать его в слой так равномерно, чтобы не образовывалось никаких локальных мест перегрева, в которых спекался бы материал слоя и сульфаты. Горячие локализованные точки являются также вредными для оборудования. Введение отдельного топлива в псевдоожиженный слой означает введения углеродсодержащего материала, обычно подаваемого газа, в слой. Недостатком углеродсодержащего топлива является то, что топливо приводит к выделению диоксида углерода и, к тому же, требуется камера дожигания в качестве дополнительного оборудования.
Когда сульфиды железа используют в качестве производителя энергии в разложении сульфатов в псевдоожиженном слое, легко регулировать свертывание слоя, а также нарушение нормальной подачи сульфата не вызывает проблем. Когда используют сульфиды железа, работу проводят в окислительных условиях, и не существует никаких дополнительных сульфидов, предназначенных для сжигания в слое. Если работу проводят в восстановительных условиях, и происходит нарушение нормальной работы, тогда сульфиды сгорают и возникают места перегрева, расплавленная фаза и спекание.
Примеры
Пример 1.
Разложение загрязненного сульфата никеля осуществляли в печи с псевдоожиженным слоем, используя пирит в качестве материала слоя и топлива. Воздух использовали в качестве псевдоожижающего воздуха и псевдоожижение выполняли при скорости 0,2 м/с в слабо окислительных условиях. Через 1,5 ч концентрация серы в оксиде никеля, удаляемом из печи, составляла 0,34%, и через 3 ч она составляла 0,15%, так что оксид был весьма пригоден для повторного использования в сталелитейном производстве.
Пример 2.
Разложение смешанного сульфата выполняли в печи с псевдоожиженным слоем, в которой состав смешанного сульфата был следующим,%: Ее 12,8; Сг 1,8; N1 1,8; Мо 0,08 и ЗО4 44,4. Пирит использовали в качестве топлива и материала слоя. Воздух использовали в качестве псевдоожижающего воздуха, и псевдоожижение выполняли при скорости 0,2 м/с в слабо окислительных условиях. Через 1,5 ч концентрация серы в смеси оксидов, удаляемых из печи, составляла 0,32%, и через 3 ч она составляла 0,17%, так что они были весьма пригодны для повторного использования в сталелитейном производстве.
- 2 014826
Claims (7)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ разложения остатка, образованного в металлургической промышленности, включающий разложение по меньшей мере одного сульфата металла до оксида и диоксида серы, который используют для производства серы и/или серной кислоты, отличающийся тем, что разложение никельсодержащего сульфата металла выполняют в печи с псевдоожиженным слоем при температуре 800-900°С, а энергию, требуемую для разложения сульфата, получают из обжига сульфида железа, используемого в качестве материала слоя в печи, причем разложение осуществляют в окислительных условиях с образованием оксида, содержащего максимально 0,5% серы, для его повторного использования в сталелитейном производстве.
- 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфат металла является смешанным сульфатом, включающим сульфаты никеля, хрома и железа.
- 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфат металла является сульфатом никеля, хрома и железа, образованным при травлении в сталелитейном производстве.
- 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сульфат металла представляет собой сульфат никеля.
- 5. Способ по п.1 или 4, отличающийся тем, что сульфат металла является сульфатом никеля, образованным при электролитической очистке меди.
- 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что сульфид железа представляет собой пирит или пирротин.
- 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что время разложения составляет 1-5 ч.О Евразийская патентная организация, ЕАПВРоссия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20051180A FI120338B (fi) | 2005-11-18 | 2005-11-18 | Menetelmä metallisulfaatin hajottamiseksi |
PCT/FI2006/000361 WO2007057504A1 (en) | 2005-11-18 | 2006-11-10 | Method for decomposing metal sulphate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200801102A1 EA200801102A1 (ru) | 2008-10-30 |
EA014826B1 true EA014826B1 (ru) | 2011-02-28 |
Family
ID=35458786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200801102A EA014826B1 (ru) | 2005-11-18 | 2006-11-10 | Способ разложения сульфата металла |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN101309858A (ru) |
AU (1) | AU2006314404B2 (ru) |
EA (1) | EA014826B1 (ru) |
FI (1) | FI120338B (ru) |
WO (1) | WO2007057504A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200804071B (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103318849A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-09-25 | 四川大学 | 回收硫铁资源的方法 |
CN109365799B (zh) * | 2018-09-19 | 2024-04-23 | 上海新池能源科技有限公司 | 石墨烯包覆金属粉体的制备方法及金属基-石墨烯电触点 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB721591A (en) * | 1951-03-28 | 1955-01-12 | British Titan Products | Improvements relating to processes for the recovery of sulphur-values from waste products |
GB727799A (en) * | 1952-01-01 | 1955-04-06 | Dorr Co | Simultaneous decomposition of pyrite and feso |
US3053626A (en) * | 1959-05-08 | 1962-09-11 | Chempro Inc | Decomposition of heavy metal sulfate solutions with the recovery of sulfur dioxide and the heavy metal oxide |
GB1484811A (en) * | 1974-01-17 | 1977-09-08 | Metallgesellschaft Ag | Process for the thermal splitting of metal sulphates |
EP0262564A2 (de) * | 1986-10-03 | 1988-04-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxid |
-
2005
- 2005-11-18 FI FI20051180A patent/FI120338B/fi not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-11-10 EA EA200801102A patent/EA014826B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-11-10 AU AU2006314404A patent/AU2006314404B2/en not_active Ceased
- 2006-11-10 WO PCT/FI2006/000361 patent/WO2007057504A1/en active Application Filing
- 2006-11-10 CN CNA2006800429523A patent/CN101309858A/zh active Pending
- 2006-11-10 CN CN201410333393.8A patent/CN104129819A/zh active Pending
-
2008
- 2008-05-13 ZA ZA200804071A patent/ZA200804071B/xx unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB721591A (en) * | 1951-03-28 | 1955-01-12 | British Titan Products | Improvements relating to processes for the recovery of sulphur-values from waste products |
GB727799A (en) * | 1952-01-01 | 1955-04-06 | Dorr Co | Simultaneous decomposition of pyrite and feso |
US3053626A (en) * | 1959-05-08 | 1962-09-11 | Chempro Inc | Decomposition of heavy metal sulfate solutions with the recovery of sulfur dioxide and the heavy metal oxide |
GB1484811A (en) * | 1974-01-17 | 1977-09-08 | Metallgesellschaft Ag | Process for the thermal splitting of metal sulphates |
EP0262564A2 (de) * | 1986-10-03 | 1988-04-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Schwefeldioxid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007057504A1 (en) | 2007-05-24 |
FI20051180A0 (fi) | 2005-11-18 |
AU2006314404A1 (en) | 2007-05-24 |
ZA200804071B (en) | 2009-04-29 |
CN104129819A (zh) | 2014-11-05 |
AU2006314404B2 (en) | 2012-04-19 |
FI20051180A (fi) | 2007-05-19 |
CN101309858A (zh) | 2008-11-19 |
FI120338B (fi) | 2009-09-30 |
EA200801102A1 (ru) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3754116B2 (ja) | 産業廃棄物または金属酸化物を含有する廃棄物の焼却残滓を処理する方法とその方法を実施するための装置 | |
PL116930B1 (en) | Process for manufacture of steel of iron oxide | |
JPS63166480A (ja) | 廃棄物質からの有価フツ化物の回収 | |
EA029428B1 (ru) | Способ и устройство для получения металлов платиновой группы (мпг) и феррохрома из содержащей мпг хромитовой руды | |
CN111304450A (zh) | 含铜污泥生产黑铜的方法及装置 | |
JP2009509905A (ja) | 鋼プラント廃棄物及び廃熱から水素及び(又は)他の気体を製造する方法 | |
SE449757B (sv) | Forfarande for atervinning av verdefulla metaller ur katalysatorer | |
EA014826B1 (ru) | Способ разложения сульфата металла | |
US4144311A (en) | Purifying salts containing organic pollutants | |
KR102262189B1 (ko) | 알루미늄 드로스의 처리 장치 | |
CA1143694A (en) | Method of winning aluminum metal from aluminous ore | |
JP2008546906A (ja) | 金属塩化物溶液の処理並びに直接還元鉄を生成する方法および装置 | |
CN111250176A (zh) | 废加氢催化剂处理***和方法 | |
KR100227997B1 (ko) | 슬래그내 비철 산화 금속을 환원시키는 방법 | |
GB2077768A (en) | Recovering Non-volatile Metals from Dust Containing Metal Oxides | |
CN212316200U (zh) | 含铜污泥生产黑铜的装置 | |
US6383252B1 (en) | Method for the heat treatment of residues containing heavy metals | |
JP2001098339A (ja) | バナジウム合金鉄及びバナジウム合金鋼の製造方法 | |
BE833049A (fr) | Procede pour utiliser les gaz de gueulard des hauts fourneaux | |
KR102262196B1 (ko) | 알루미늄 드로스의 처리 방법 | |
US20230132701A1 (en) | Method for recovering metals contained in spent catalysts from ferro-alloys | |
JPH02233507A (ja) | 金属硫酸塩の熱分解方法 | |
CN115849407A (zh) | 一种富氧气化耦合催化燃烧去除废盐中有机物的方法 | |
ITRM990692A1 (it) | Procedimento di trasformazione in continuo di materiali al fine di ottenere prodotti di composizione controllata, ed apparecchiatura idonea | |
JP5569666B2 (ja) | 燃料ガスの改質方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM KG MD TJ TM |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY |