Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО КОАГУЛЯНТА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО КОАГУЛЯНТА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО КОАГУЛЯНТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: очистка воды в металлургической, химической промышленности, очистка питьевой воды и промышленной воды при пожаротушении. Сущность изобретения: золу от сжигания углей смешивают с концентрированной серной кислотой, полученную смесь спекают при 300 - 350oС в течение 60 - 80 мин. Спек выщелачивают водой при 80oС в течение 30 мин при соотношении Ж : Т = 1 : (3,5 - 4). Затем смесь фильтруют, упаривают и сушат. Извлечение в раствор Al2O3 составляет 80 - 84%. Способ позволяет упростить процесс получения коагулянта, снизить энергозатраты, исключить использование специальной кислотоупорной стали и применение других мер защиты от коррозии. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2053200
Класс(ы) патента: C01F7/74, C02F1/52
Номер заявки: 92008060/26
Дата подачи заявки: 24.11.1992
Дата публикации: 27.01.1996
Заявитель(и): Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров
Автор(ы): Танутров И.Н.; Шолохов В.М.; Макарова Н.М.; Коновалова Т.Е.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров
Описание изобретения: Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам получения коагулянтов на основе солей алюминия путем утилизации отходов производства, а именно, зол от сжигания углей и может быть использовано в металлургической, химической промышленности, а также при очистке питьевой и промышленной воды и при пожаротушении.
Известен способ получения алюмосодержащего коагулянта из отработанного прокаленного катализаторного шлама [1]
Согласно этому способу шлам после прокаливания перемешивают с водой в соотношении 1:3 (по массе), а затем в смесь добавляют концентрированную серную кислоту. Полученную смесь нагревают и выдерживают при 105-110оС в течение 30 мин. Затем горячую смесь (95-105оС) фильтруют, промывают водой. Фильтрат нейтрализуют концентрированным раствором аммиака до рН 5,5 6,5 и охлаждают до 0-10оС. Выпавшие кристаллы промывают водоацетоновой смесью в соотношении 1: (1-1,2). Выход готового продукта в расчете на содержание в отходе Al2O3 87 96,2
Однако этот способ неприемлем при использовании в качестве отходов зол от сжигания углей, так как при их обработке концентрированной серной кислотой при 105-110оС соединения алюминия, содержащиеся в золе, остаются в ней в виде труднорастворимого в воде или кислоте соединения алюмосиликата.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сульфата алюминия из зол от сжигания углей [2]
Согласно этому способу уголь смешивают с известняком и сжигают пpи 850оС, после этого золу выдерживают в восстановительной атмосфере, создаваемой несгоревшим углеродом в течение 1 ч, выщелачивают 24%-ным раствором серной кислоты в течение 60 мин при 95оС. Полученный раствор сульфата алюминия фильтруют с получением раствора и кека, который промывают водой и далее раствор очищают от примесей железа известными приемами, например, высокотемпературным гидролизом. Степень извлечения Al2O3 в растворе 95,2
Однако, в указанном способе при сжигании угля с добавкой известняка образуется спек, требующий измельчения, что усложняет способ и увеличивает энергорасходы на получение коагулянта.
Задачей изобретения является упрощение способа получения коагулянта.
Это достигается тем, что обработку золы ведут концентрированной серной кислотой при 300-350оС в течение 60-80 мин, а выщелачивание осуществляют водой.
При обработке зол от сжигания углей концентрированной серной кислотой при указанных параметрах происходит их спекание, в результате этого содержащийся в золе муллит переходит в легкорастворимые соединения сернокислых солей алюминия и железа, которые затем поддаются выщелачиванию водой, что приводит к упрощению способа получения коагулянта за счет исключения ряда операций, в частности таких как предварительная подготовка золы к обработке, ее выдержка после термообработки в восстановительной атмосфере, а также за счет осуществления выщелачивания водой, а не разбавленной серной кислотой и исключения использования (благодаря последнему обстоятельству) кислотоупорной спецстали и применения других мер защиты от коррозии.
В исходной золе алюминий находится в виде труднорастворимого в воде или кислоте соединения муллита. Разрушение этого соединения происходит путем спекания с серной кислотой при 300 350оС в течение 60 80 мин.
При обработке золы концентрированной серной кислотой при температуре ниже 300оС и времени менее 60 мин скорость химической реакции незначительна, спекания не происходит, в результате алюминий сохраняется в золе в виде труднорастворимых в воде соединений. При температуре выше 350оС и времени более 80 мин происходит термическое разложение серной кислоты, увеличивается растворимость кремния и переход его в раствор, что нежелательно.
П р и м е р. В качестве исходного алюминийсодержащего сырья используют золу ТЭС от сжигания экибастузского угля следующего состава, мас. Al2O3 30; SiO2 50-60; Fe2O5 4-5; CaO 1-2; C 2-4.
Золу смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 80 85% от стехиометрически необходимого. Полученную смесь спекают в муфельной печи при 250; 300; 330; 350оС в течение 120; 80; 70 и 60 мин соответственно. Полученный спек выщелачивают водой при 80оС в течение 30 мин в соотношении Ж T 1 (3,5 4). Затем смесь фильтруют, упаривают и подвергают сушке. Извлечение в раствор окиси алюминия Al2O3 составляет 80 84% Твердый остаток от выщелачивания, содержащий до 70 SiO2, после промывки и сушки может быть направлен в цементную промышленность или стройиндустрию.
В табл.1 приведены операции предлагаемого способа в сравнении с известным, а также результат сопоставления этих операций.
Из табл.1 видно, что в предлагаемом способе отсутствуют такие трудоемкие операции, как выдержка полученной золы в восстановительной атмосфере, измельчение золы, а также очистка полученного раствора сульфата алюминия от примесей железа высокотемпературным гидролизом, что подтверждает факт упрощения заявляемого способа.
В табл. 2 приведены сведения о степени извлечения окиси алюминия в зависимости от температуры спекания и времени спекания.
Из табл.2 видно, что степень извлечения окиси алюминия при использовании режимов в предлагаемых пределах составляет 82-84% что соответствует ГОСТу 12966-85 (марка Б) и удовлетворяет потребителя несмотря на более низкую степень извлечения по сравнению с прототипом в связи с простотой его получения.
Использование изобретения обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества: упрощение способа получения коагулянта; снижение энергозатрат; отсутствие расхода дорогостоящего реагента (СаО); исключение использования кислотоупорной специальной стали и применения других мер защиты от коррозии.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСОДЕРЖАЩЕГО КОАГУЛЯНТА из зол от сжигания углей, включающий обработку золы серной кислотой, выщелачивание и фильтрование полученной пульпы, отличающийся тем, что обработку зоны ведут концентрированной серной кислотой при 300 - 350oС в течение 60 - 80 мин, а выщелачивание осуществляют водой.