SU950678A1 - Способ обезвоживани синтетического карналлита, содержащего хлористый магний - Google Patents

Description

во, где греющие газы отдают свое теп ло материалу. Способ позвол ет при обезвоживани обогащенного карналлита уменьшить ко кование материала, но не исключает е полностью, поскольку при неизбежных на практике местных нарушени х равно Мерности кипени  легкоплавкие часткц увлажненных шестиводных солей в той или иной мере сплавл ютс  в застоЙных зонах на решетке загрузочной камеры . , Данный способ примен етс  также и дл  обезвоживани  синтетического карналлита, который вследствие меньшей величины кристаллов содержит большее количество маточного раствора и, соответственно, большее количество легкоплавкого бишофита, образующегос  при сушке. Кроме того, син тетический карналлит в отдельных случа х содержит свободный кристалли ческий бишофит, а также хлористый кальций, который при сушке образует легкоплавкое соединение - тахгидрит 2MgCl2- CaCl.j- . Это усугубл ет веро тность оплавлени  материала и приводит к необходимости при обезвож вании синтетического карналлита снизить температуры греющих газов под решеткой до 320-400 с, т.е. на 15-20 по сравнению с обезвоживанием обога денного карналлита. Соответственно уменьшаетс  и производительность печи . Кроме того, увеличиваетс  расход сырь  из-за его потерь при чистках и повышенного уноса мелких частиц на последних ступен х обработки Цель изобретени  - предотвращение плавлени  карналлита, уменьшение рас хода сырь  и интенсификаци  процесса при обезвоживании синтетического карналлита. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу обезвоживани  синтетического карналлита, содержащего хлористый магний, в несколько ступеней, состо щим из сумки продук та на первой ступени и удалени  крис таллизационной воды на последующих ступен х при дополнительной дегидратации продукта на первой ступени до содержани  в нем 4,5-3,0 моль воды на 1 моль хлористого магни . При это отношение массы хлористого магни  в исходном продукте к массе удал емой Кристаллизационной воды должно быть равно 1:(2-6), греющие газы на перво ступени подают со скоростью, превышающей в 1,1-2 раза их скорость на последующих ступен х. Способ осуществл ют следующим образом . Синтетический карналлит подвергают ступенчатой обработке греющими газами в кип щем слое. Процесс осуществл ют в многокамерных печах кип  щего сло  с перекрёстным движением подаваемых под газораспределительную решетку греющих газов и обрабатываемого материала, который подают в загрузочную камеру в кип щий слой продукта, наход щегос  на газораспределительной решетке. Из последней камеры печи выгружают готовый продукт. В загрузочной камере за счет тепла греющих газов материал сушат, и дополнительно удал ют часть кристаллизационной воды до содержани  в продукте 4,5-3 моль воды на 1 моль хлористого магни . Дегидратацию осуществл ют за счет дополнительного подвода тепла к материалу на первой ступени. Дополнительный подвод тепла обеспечиваетс  путем повышени  скорости и температуры греющих газов, а также за счет увеличени  площади газораспределительной решетки загрузочной камеры при уменьшении скорости греющих газов и площади газораспределительной решетки в остальных камерах, т.е. на последующих ступен х процесса . Количество дополнительного тепла, которое необходимо подвести к материалу в загрузочной камере определ ют из теплового баланса по известным термохимическим данным.При этом скорость греющих газов на первой ступени поддерживают в 1,1-2 раза выше, чем на последующих ступен х, температуру греющих газов на первой ступени устанавливают 350-370°С, повыша  ее по сравнению с известным способом минимум на . На последующих ступен х процесса температуру греющих газов поддерживают примерно такой же, как и в известном способе. Площадь газораспределительной решетки на первой ступени увеличивают в 1,5-3 раза при уменьшении площади решетки на последующих ступен х. Соотношение массы хлористого.магни  в исходном продукте к массе, удал емой на первой ступени кристаллизационной воды, поддерживают равным 1: (2-6). Если в исходном продукте (синтетическом карналлите) присутствует хлористый кальций, то соотношение массы последнего к массе удал емой на первой ступени кристаллизационной воды поддерживают равным 1:(10-30). Введение дополнительной операции дегидратации на первой ступени позвол ет резко уменьшить врем  пребывани  легкоплавких шестиводных кристаллогидратов , т.е. быстрее прос1 очить стадию их существовани , что и дает возможность предотвратить оплавление материала , и тем самым снизить веро тность образовани  окатышей. Объемный вес материала в слое на первой ступени при этом уменьшаетс , и потребуетс  меньший напор на преодоление сопротивлени  сло . Это позволит без повышени  напора дутьевых устройств увеличить высюту сло , что нар ду с интенсификацией влагообмена между частицами исходного и частично дегидратированного материала приводи к уменьшению веро тности образовани  окатышей,

Способ может быть осуществлен не только в многокамерной печи кил иего сло , но и в нескольких соединенных последовательно однокамерных печах кип щего сло .

Пример 1. В первую камеру печи загружают 15,4 т/ч исходного сырь , содержащего, %: кристаллов карналлита KCI-MgCi - 6Н2.0; 82,25, хлористого магни  1,53; хлористого кальци  0,3 и воды 3,61, причем последние три компонента наход тс  в виде маточного раствора. В 1 час в первую камеру печи с исходным сырьем поступает 0,236 т хлористого магни  и 0,0462 т хлористого кальци .

Средневзвешенное молекул рное отношение Hjp,MgC1.3, рассчитанное из суммарных количеств карналлита, хлористого магни  и воды в исходном сырье, составл ет 6,33.

Под газораспределительную решетку первой камеры подают нагретые до 370С газы со скоростью 0,56нм/с. Соотношение скоростей греющих газов в первой -И второй, а также в первой и третьей камерах поддерживают равным , соответственно 1,1 и 1,2.

Количество подводимого в первую камеру тепла регулируют таким образом , чтобы кроме сушки осуществить дополнительно дегидратацию продукта до 4,47 моль воды на 1 моль хлористого магни . При этом иэ карналлита .и бишофита, образовавшегос  при сушке , удал ют по 1,53 моль кристаллизационной воды на 1 моль хлористого магни , что соответствует 1,324 т кристаллизационной воды в 1 час. Соотношени  масс хлористого магни  и хлористого кальци  в исходном продукте к массе удал емой в первой камере кристаллизационной воды равны, соответственно 1:5,6 и 1:28,8. Во второй и третьей камерах печи удал ют основную массу оставшейс  воды. Из печи выгружают готовый продукт, содержащий до 3% воды.

Примеры 2иЗ отличаютс  от примера 1 тем, что в загружаемом продукте содержитс , соответственно, 78,49 и 74,44% карналлита; 2,89 и 4,27% хлористого магни , 0,70 и 1,00% хлористого кальци  и 6,87 и 9,89% воды. Поэтому в первой камере печи дегидратацию осуществл ют до содержани  воды 4 (пример 2) и 3,5 (пример 3) моль на 1 моль хлористого магни . Увеличение количества подводимого в слой тепла, снижение веро тности образовани  окатышей и др. позвол ют, несмотр  на ухудшение состава исходного сырь , уменьшить количество чисток печи до 30-32 и увеличить производительность печей на 14-16%. Безвозвратный пылеунос и удельный расход сырь  в обоих случа х ниже, чем в известном способе. Пример 4. Загружаемый поодукт содержит всего 65,46% карналлита , 6,95% хлористого магни , 1,74% .хлористого кальци  и 15,6% воды.

В первой камере печи кип щего сло  этот продукт подвергают тепловой обработке таким образом, чтобы осуществить дегидратацию до содержани  3 моль воды на 1 моль хлористого магни . Соотношение скоростей газов в первой и последней камерах здесь равно 2.

За счет увеличени  количества вводимого в слой тепла, а также за счет сокращени  простоев на чистку производительность печи возрастает по сравнению с известнь л способом на 10,5%. Однако в этом случае возрастает пылеунос карналлита из первой камеры печи. И хот  во второй и третьей камерах печи скорость подачи газов в слой снижают, фактический суммарный безвозвратный пылеунос возрастает в сравнении с предыдущими примерами и остаетс  таким же, как в известном способе. Однако и в этом случае при одинаковой производительности безвозвратный пылеунос будет на 10% ниже, чем в известном способе. В то же унос материала из сло  этой камеры существенно не увеличиваетс , так как, несмотр на снижение объемной массы материала в слое, она останетс  намного больше, чем на следующих ступен х процесса (в последующих камерах).

Скорость газов на этих ступен х, где объемна  масса материала меньше, чем на первой ступени, целесообразно при этом несколько уменьшить, что существенно сокращает вынос материала из сло  и его безвозвратные потери с неуловленной в циклонах пылью. В результате уменьшаетс  удельный расход сырь .

Перераспределение скоростей позвол ет при увеличении средней по печи скорости, т.е. при интенсификации процесса, снизить вынос карналлита и веро тность образовани  окатышей. Последнее дает возможность интенсифицировать процесс за счет сокращени  простоев на чистку.

Увеличение дегидратации продукта на первой ступени обработки до содержани  меньше 3 моль на 1 моль хлористого магни  вследствие неоднородности в глубине обезвоживани .отдельных частиц приведет к значительному увеличению гидролиза, а также выноса материала из сло , т.е. к увеличению расхода сырь  из-за увеличени  потерь хлористого магни  в виде основных солей (MgOHCl И др.) и с неуловленной пылью. Снижение дегидратации продукта в первой камере печи до содержани  воды более, чем 4,5 моль на 1 моль хлористого магни , приведет к ут желению объемной массы материала в слое и уве личению времени существовани  легко-, плавких кристаллогидратов, что увел1тчивает веро тность оплавлени  карналлита , бишофита и тахгидрита, а с едовательно , и веро тность образовани  окатышей. Количество чисток печи пр этом возрастает, и существенного отличи  от известного способа не будет. С увеличением содержа.ни  хлористого магни , хлористого кальци  и воды в синтетическом карналлите процесс оплавлени  идет более интенсивно, и целесообразно увеличивать степень дегидратации продукта на первой ступени его обработки в указанных выше пределах. При afoM соотношени  масс, содержащихс  в исходном карналлите хлористого магни  и хлористого кальци , к массе удал емой на первой ступени кристаллизационной воды следует поддерживать, соответственно, равными Is2-6 и Ij10-30. С увеличением содержани  хлористого магни  и хлористого кальци  указанные соотношени  приближают к нижнему пределу, с умень шением содержани  этих компонентов к верхнему. Если поддерживать эти соотношени  вне указанных выше пределов, то дл  образовани  требуемой дегидратации продукта на первой или последней ступен х процесса необходимо снижать количество подведенного тепла, т.е. уменьшать производительность печи. Увеличение скорости греющих газов в загрузочной камере печи, т.е. на первой ступени процесса, более чем в 2 раза в сравнении с последующими ступен ми, приводит к увеличению безвозвратного пылеуноса, т.е. к увеличению расхода сырь . Снижение скорости подачи греющих газов в слой загрузочной камеры до скорости равной или меньшей, чем скорость подачи газов в остальные камеры , приводит к уменьшению количества подаваемого в слой этой камеры тепла, т.е. к уменьшению дегидратации Материала в слое. Это, в свою очередь, вызывает увеличение объемной массы материала и ут желение сло . Веро тность местных нарушений кипени  сло , оплавлени  частиц и образовани  окатышей при этом возрастает. Результаты осуществлени  предлагаемого способа по примерам отражены в таблице.

Абсолютное количество загружаемого в печь исходного продукта, т/ч 14,0

том числе:

хлористого магни  0,26-0,84

хлористого кальци  0,042-0,21

Состав исходного продукта, %, по массе:

КС1 MgCl2 6H,068-81

KCl4-5

. NaCl.6-7

CaClj 0,3-1,5

HO4-12

Срадневэвешенное молекул рное отношение . MgCl g в исходном продукте 6,4-7,2

Состав продукта из первой камеры печи, %, по массе:

29,9-31,6

MgClj.

16,1 15,4

15,4 15,8

0,236 0,4560,687 1,071

0,0462 0,1110,161 О.,268

65,46

6,95

4,15

6,10

1,74

15,60

б,33 6,55 6,90 7,49

33,59 35,48 37,33 38,7

Молекул рное отношение Hjp.MgCl в продукте из первой камеры печи

Количество кристаллизационной воды, удал емой в первой камере печи, моль И 0/молъ MgCl т/ч

Отношение массы хлористого магни  в исходном продукте к массе, удал емой в первой камере печи кристаллизационной воды

Отношение массы хлористого кальци  в исходном продукте к массе, удал емой в первой камере печи кристаллизационной воды

Производительность печи по готовому продукту, т/ч

Скорость газов в I-III сло х камер печи, им/с

I

II

III

Соотношение скоростей газов по камерам 1:11

1:111

Температура греющих газ в камерах, С I

П III

Количество остановок пе на чистку от окатышей в год

Продолжение таблицы

35

32

30

35 При такой же производительности , как в .известном способе 2 Удельный расход Фактичессырь , т/ч кий

Claims (2)

1. При такой же производительности , как в известном способе 1,700 - Реализаци  предлагаемого способа позвол ет при обезвоживании синтетического карналлита предотвратить его оплавление, уменьшить расход сырь  и интенсифицировать процесс. Экономическа  эффективность изобр тени  состоит в уменьшении материаль ных и трудовых затрат, а также в улучшении условий труда. Формула изобретени  1. Способ обезвоживани  синтетиче кого карналлита, содержащего хлористый магний, греющими газами в кип ще слое в несколько ступеней, включающи сушку продукта на первой ступени и удаление кристаллизационной воды на последующих ступен х, о т л и ча юЕд и и с   тем, что, с целью предотвращени  оплавлени  карналлита.

   Продолжение таблицы

   1,6911,688 1,688 1,697 1,51,31,2 1,8 1,6951,691 1,690 1,700 уменьшени  расхода сырь  и интенсификации процесса, на первой ступени ведут дополнительно дегидратацию продукта до содержани  в нем 4,5-3,0 моль воды на 1 моль хлористого магни . 2.Способ по п. 1, отлича ющ и и с   тем, что на первой ступени дегидратацию ведут при отношении массы хлористого магни  в исходном продукте к массе удал емой кристаллизационной воды, равном 1:(2-6). 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что на первой ступени греющие газы подают со скоростью, превышающей в 1,1-2 раза их скорость на последующих ступен х. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Эйдензон М. А. Магний. М., Металлурги , 1969, с. 145-152.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 182704, кл. С 01 F 5/34, 1964.