СПОСОБ ХЛОРОАММОНИЙНОГО ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2008 года по МПК C22B3/14 

Описание патента на изобретение RU2314354C2

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо удалить основную балластную примесь - оксид железа (III).

Известен способ растворения и выщелачивания оксидов различных металлов путем взаимодействия их с соляной кислотой при кипячении. Недостатком этого метода является неудобство обращения с соляной кислотой вследствие повышенного давления паров хлороводорода над раствором и ее высокой химической агрессивности [Ахметов Т.Г., Порфирьева Р.Т., Гайсин Л.Г., Хацринов А.И. «Химическая технология неорганических веществ». В 2 кн. Кн. 2, М.: «Высшая школа», 2002. с.427].

Известен способ удаления основной балластной примеси - оксида кремния, с помощью фторида аммония. Способ включает смешение предварительно диспергированного продукта с твердым фторид-бифторидом аммония и последующую прокалку гомогенизированной смеси в интервале температур 100-500°С. При охлаждении газовой фазы выделяется твердый продукт - десублимат, представляющий собою смесь кремнефторида и фторид-бифторида аммония. Десублимат является сырьем для получения фтористых соединений, в том числе и для получения фторид-бифторида аммония, который может быть подвергнут рециркуляции [RU 2226500].

Известен способ обработки никелевых руд [АС №50401 от 31.01.1937, по заявке №178520 от 18.10.1937], выбранный в качестве прототипа. Способ заключается в обработке никелевой руды аммонийными солями при температуре не выше возгонки аммонийных солей с последующим выщелачиванием ценного компонента. Недостатком способа-прототипа является необходимость выщелачивания ценного компонента, т.е. введение в технологический процесс стадии, требующей использования воды и соответствующего оборудования, связанного с перекачиванием жидкости и фильтрацией.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка нового технологического способа обезжелезивания руд с помощью хлорида аммония без использования водных методов последующей переработки.

Поставленная задача достигается тем, что смешивают предварительно измельченное минеральное сырье с хлоридом аммония и выдерживают при температуре 320-350°С. Количество используемого хлорида аммония составляет 100-120% от стехиометрического. Реакция идет согласно следующей формуле:

Fe2O3+6NH4Cl=2FeCl3+6NН3+3H2O

В результате реакции получается хлорид железа и выделяется газообразный аммиак и вода. Из аммиака и воды при конденсации в жидкостном адсорбере может быть получен NH4OH.

Преимущество использования хлорида аммония перед фторидом аммония заключается в селективном действии его на оксиды металлов. Хлорид аммония не реагирует с оксидом кремния, который часто составляет основу рудного минерального сырья. В отличие от соляной кислоты хлорид аммония при нормальных условиях является неагрессивным и неядовитым веществом, т.е. не создает повышенных требований к технике безопасности. Хлорид аммония может быть регенерирован и возвращен в процесс. При действии аммиака, ранее конденсированного из отходящих газов, на раствор хлорида металла вновь образуется хлорид аммония и гидроксид металла по реакции:

FeCl3+3NH4OH=Fe(ОН)3+3NH4Cl

В общем виде процесс хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья можно представить схемой, приведенной на чертеже.

Пример 1

Минеральное сырье (шлаки медеплавильного производства), содержащее оксид железа в количестве 10 г и хлорид аммония в количестве 24 г, смешивали в фарфоровой посуде и нагревали до температуры 300°С. Выдерживали в течение 0,5 часа. Полученная масса представляла собой шихту, содержащую хорошо растворимое соединение хлорида железа, образованного из оксида железа. Шихту нагревали до температуры 350°С, происходило сублимационное отделение хлорида железа - обезжелезивание сырья. Отделенный таким образом трихлорид железа растворяли в воде, в раствор добавляли аммиачную воду. После осаждения аммиаком из раствора гидроксида железа и отделения фильтрацией оставшийся раствор представляет собой хлорид аммония, который после упаривания вновь можно использовать для разложения новой партии оксида железа. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.

Пример 2

Отличается от Примера 1 тем, что реакцию проводят в изохорических условиях (в автоклаве) при температуре 350°С. При этом уменьшается потеря хлорида аммония за счет испарения и десублимации и увеличивается скорость процесса. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.

Пример 3

Отличается от Примера 1 тем, что реакцию ведут при недостатке хлорида аммония в количестве 19,5 г, что предотвращает загрязнение трихлорида железа хлоридом аммония, а после окончания реакции смесь нагревают до 350°С. Полученный трихлорид железа возгоняется при температуре выше 303°С и отделяется от нелетучих хлоридов. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 56%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.

Пример 4

Отличается от Примера 1 тем, что в качестве минерального сырья использовали гематит. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 98%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.

Пример 5

Отличается от Примера 1 тем, что в качестве минерального сырья использовали шлаки, образовавшиеся в результате сжигания угля. Начальное содержание железа в пересчете на оксид в исходном сырье 12%, в остатке после хлорирования содержание железа не превышало 1%.

Похожие патенты RU2314354C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ХЛОРОАММОНИЙНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ОКСИДОВ МЕДИ И НИКЕЛЯ ИЗ СЫРЬЯ С ПОСЛЕДУЮЩИМ ИХ РАЗДЕЛЕНИЕМ 2007
  • Дьяченко Александр Николаевич
  • Крайденко Роман Иванович
RU2352651C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПИРИТНОГО ОГАРКА 2014
  • Дьяченко Александр Николаевич
  • Крайденко Роман Иванович
  • Ларин Валерий Константинович
  • Нечаев Юрий Юрьевич
RU2562180C1
Способ получения железооксидного пигмента 2017
  • Ларин Валерий Константинович
  • Бикбаев Леонид Шамильевич
  • Бибик Евгений Георгиевич
RU2657489C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ ОКСИДНОЙ СМЕСИ НА ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ 2006
  • Дьяченко Александр Николаевич
  • Крайденко Роман Иванович
RU2324746C1
Способ переработки сульфидных золотосодержащих концентратов и руд 2015
  • Ларин Валерий Константинович
  • Стрижко Леонид Семёнович
  • Бикбаев Леонид Шамильевич
RU2607681C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ 1997
  • Мельниченко Е.И.
  • Моисеенко В.Г.
  • Сергиенко В.И.
  • Эпов Д.Г.
  • Римкевич В.С.
  • Крысенко Г.Ф.
RU2120487C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МОНАЦИТОВОГО СЫРЬЯ 2017
  • Софронов Владимир Леонидович
  • Муслимова Александра Валерьевна
  • Русаков Игорь Юрьевич
  • Макасеев Юрий Николаевич
  • Молоков Пётр Борисович
  • Шамин Виктор Иванович
  • Макасеев Андрей Юрьевич
RU2667932C1
Способ переработки вольфрамовых концентратов 2022
  • Эпов Дантий Григорьевич
  • Крысенко Галина Филипповна
  • Дмитриева Елена Эдуардовна
  • Медков Михаил Азарьевич
RU2785560C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКИСЛЕННЫХ НИКЕЛЕВЫХ РУД 2008
  • Андреев Артем Андреевич
  • Дьяченко Александр Николаевич
  • Крайденко Роман Иванович
RU2381285C1
Способ комплексной переработки золотосодержащих сульфидных мышьяковистых концентратов 2015
  • Ларин Валерий Константинович
  • Стрижко Леонид Семёнович
  • Бикбаев Леонид Шамильевич
  • Актемиров Асламбек Магомедович
  • Бибик Евгений Георгиевич
RU2632742C2

Реферат патента 2008 года СПОСОБ ХЛОРОАММОНИЙНОГО ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Изобретение может быть использовано для удаления балластной примеси оксида железа (III), содержащейся в минеральном сырье. Способ хлороаммонийного обезжелезивания включает смешивание минерального сырья с аммонийной солью и нагрев. В качестве аммонийной соли используют хлорид аммония, который смешивают с сырьем в пропорциях 100-120% от стехиометрического количества, необходимого для взаимодействия с оксидом железа. Полученную шихту нагревают до температуры 320-350°С и выдерживают при этой температуре для отделения летучего трихлорида железа. Изобретение позволяет удалить железо из минерального сырья без использования водных методов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 314 354 C2

Способ хлороаммонийного обезжелезивания минерального сырья, включающий смешивание сырья с аммонийной солью и нагрев, отличающийся тем, что в качестве аммонийной соли используют хлорид аммония, который смешивают с сырьем в пропорциях 100-120% от стехиометрического количества, необходимого для взаимодействия с оксидом железа, полученную шихту нагревают до температуры 320-350°С и выдерживают при этой температуре для отделения летучего трихлорида железа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2314354C2

ЛИДИН Р.А
и др
Химические свойства неорганических веществ
- М.: Химия, 1997, с.419, 420
Способ обработки никелевых руд 1935
  • Кузнецов А.Н.
SU50401A1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ ТИТАНА В ТИТАНСОДЕРЖАЩЕЙ РУДЕ ИЛИ КОНЦЕНТРАТЕ 1991
  • Майкл Джон Холлитт[Au]
  • Ян Эдвард Грей[Au]
  • Брайан Энтони О'Бриен[Au]
RU2102510C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ТИТАНА И ЖЕЛЕЗА 2000
  • Усольцева Т.И.
  • Гордиенко П.С.
  • Гончарук В.К.
RU2182886C2
Зубчатая рейка механизма подачи очистного комбайна 1983
  • Дауберт Виктор Яковлевич
  • Дьяков Владимир Андреевич
  • Ким Тамара Васильевна
  • Метелев Александр Васильевич
SU1104262A1
US 3979265 A, 07.09.1976
US 5464596 A, 07.11.1995
US 5683488 A1, 04.11.1997
Смеситель 1986
  • Зайцев Анатолий Иванович
  • Петров Сергей Иванович
  • Бытев Донат Олегович
  • Ковтун Валерий Филиппович
  • Царькова Лариса Александровна
SU1402368A1

RU 2 314 354 C2

Авторы

Дьяченко Александр Николаевич

Крайденко Роман Иванович

Даты

2008-01-10Публикация

2006-02-20Подача