СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗВОДНОГО КАРНАЛЛИТА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2021 года по МПК C01F5/34 C25C3/04 C22B26/22 

Группа изобретений относится к цветной металлургии, а именно к металлургии магния, в частности к получению безводного карналлита, являющегося сырьем при электролитическом получении магния.

Производство безводного карналлита осуществляют в две стадии: первую - во вращающихся печах или печах кипящего слоя, вторую - в электрических печах типа СКН или в хлораторах с получением безводного карналлита.

Известен способ получения безводного карналлита (авт. свид. СССР №399574, опубл. 03.10.1973, бюл. №39), включающий загрузку твердого сырья на стадию плавления в пространство, обогреваемое электродами. Со стадии плавления расплав поступает на стадию хлорирования, где расплав обрабатывают хлором, далее расплав перетекает на стадию отстоя, откуда верхний слой расплава (безводного карналлита) направляют на электролиз, а нижний слой расплава с содержанием оксида магния от 3 до 20% возвращают на стадию хлорирования.

Недостатком данного способа получения безводного карналлита является низкая степень хлорирования сырья хлором, что приводит к образованию большого количества шлама.

Известен способ получения безводного карналлита и технологическая линия для его осуществления (кн. Электролитическое получение магния. - Стрелец Х.Л., М.: Металлургия. - 1972. - с. 139-151). Способ состоит из совмещенных процессов: плавления и частичного обезвоживания карналлита, хлорирования оксида магния и остаточной воды и очистки от вредных примесей. Обезвоженный карналлит из вращающихся печей посредством внутрицехового транспорта подают в бункера, а из них шнеком-питателем в электрическую печь или хлоратор, где он расплавляется, и окончательно обезвоживается. Над хлоратором установлен бункер со шнеком для загрузки молотого нефтяного кокса. В плавильнике хлоратора наряду с плавлением карналлита при температуре 500-550°С удаляется основная часть воды. В хлорирующих камерах одновременно с разогревом расплава до 750-800°С производится хлорирование окиси магния анодным хлоргазом в присутствии нефтекокса. Полученный расплав безводного карналлита содержит до 1% окиси магния и до 0,12% нефтекокса. Полученный безводный карналлит отстаивают в миксере от шлама и угольной пены, а после сливают из миксера в ковши и перевозят в цех электролиза.

Недостатком данного способа получения безводного карналлита и технологической линии являются значительные потери хлористого магния со шламом (~8% от количества загружаемого сырья). Кроме того, низкое использование хлора (не более 10-15%) усложняет очистку отходящих из хлоратора газов, и снижает технико-экономические показатели процесса в целом.

Известен способ получения безводного карналлита (ст.Снижение потерь магния и хлора при получении безводного карналлита. - Сабуров Л.Н., Тетерин В.В., Михайлов Э.Ф., Пенский А.В. - Ж. Цветные металлы, 1985. - №8, стр. 82-84), в котором обезвоживают расплавленный карналлит в атмосфере хлористого водорода. Предварительно хлористый водород получали путем окисления природного газа в анодном хлоре. Обезвоженный карналлит из промышленной печи кипящего слоя состава ~1,8 мас. % оксида магния и 2,5 мас. % воды при температуре 500-560°С расплавляли при одновременной обработке хлористым водородом. Установка для плавления карналлита в атмосфере хлористого водорода содержит шахту, в которую через фурмы снизу вверх подают хлористый водород, сверху через загрузочное устройство непрерывно подают обезвоженный карналлит, через сливное отверстие расплав сливают. Установку для плавления подогревают с помощью электродов.

Недостатком данного способа получения безводного карналлита является то, что хлористый водород получают в отдельном аппарате и требуются дополнительные затраты на подогрев расплава и получение хлористого водорода.

Известен способ получения безводного карналлита и технологическая линия для его осуществления (ст. Оптимизация использования хлора при обезвоживании для карналлитовой схемы производства магния». - Панасюк Е.Б., Матвеев В.И., Краюхин А.Б., Безукладников А.Б, Вохмянина О.В. - Ж. Цветные металлы, 2006. - №9, стр. 79-82). Способ включает подачу сырья в многокамерную печь кипящего слоя, первую стадию обезвоживания путем последовательного передвижения сырья через ряд горизонтальных камер печи и подачу в камеру печи топочных газов, образующихся путем сжигания в топке печи смеси природного газа и хлорсодержащих газов, вторую стадию обезвоживания в хлораторе с получением безводного карналлита для электролитического получения магния и хлора. Для обезвоживания карналлитового сырья в печах кипящего слоя и в хлораторах используют анодный хлоргаз с процесса электролитического получения магния и хлора с содержанием хлора 75-80% масс. На второй стадии обезвоживания в хлораторы предложено подавать хлорвоздушную смесь с содержанием хлора 40%. Технологическая линия получения безводного карналлита включает печь кипящего слоя с топками, хлоратор с фурмами, линию подачи хлора к топкам печи кипящего слоя и к фурмам хлоратора. Для снижения количества хлора, используемого на второй стадии обезвоживания в хлораторе, смонтирована схема разбавления анодного хлоргаза осушенным воздухом. Линия подачи осушенного воздуха для разбавления хлора, соединенная с узлом для разбавления хлора, который установлен на фурме хлоратора. Линия отвода отходящих газов от хлоратора соединена с системой газоочистки.

Недостатком данного способа и технологической линии является то, что присутствие кислорода в хлорвоздушной смеси приводит к образованию шлама в хлораторе, так как при высоких температурах хлорид магния вступает во взаимодействие с кислородом воздуха по реакции:

Это приводит к потерям хлористого магния и образованию большого количества шлама. Кроме того, снижение содержание хлора в хлорвоздушной смеси менее 40% вызывает частое зарастание фурм хлоратора, и существующая конструкция хлоратора не обеспечивает устойчивого режима работы.

Известен способ и технологическая линия обезвоживания карналлитового сырья для производства магния (патент РФ №79883, опубл. 20.01.2009, бюл. №2), включающий обезвоживание хлормагниевого сырья в печи кипящего слоя путем подачи в слой топочных газов. Получают обезвоженный карналлит с содержанием 4,5% воды и 1,3% оксида магния. Отходящие газы вместе с пылью направляют в циклоны. Полученный в печи кипящего слоя обезвоженный карналлит подаю на вторую стадию обезвоживания - где сначала сырье плавят в плавильнике хлоратора при температуре 520°С, затем хлорируют в хлорирующей камере с получением безводного карналлита. В хлорирующих камерах расплав нагревают до 820°С, обрабатывают смесью анодного хлоргаза и азота, подаваемой через узел разбавления хлора и фурмы. Анодный хлоргаз состава, % об.: Cl₂ - 81,0, KCl - 0,62, СО - 0,11, CO₂ - 1,77, O₂ - 4,99, N₂ - 11,28, Н₂О - 0,10, Ar - 0,13, получают в процессе электролиза безводного карналлита в электролизерах для получения магния. Азот получают на установке для разделения воздуха, в качестве установки используют кислородную станцию. Газообразный азот подают в количестве 180 мм³/час по линии подачи азота насосом. Количество подаваемого азота корректируют регулирующим клапаном. Узел разбавления хлора выполнен в виде тройника, который соединен с одной стороны с линией подачи азота, а с другой с линией подачи хлора и с фурмами хлоратора. Схема разбавления включает датчики и приборы для измерения расходов и давления хлора и азота. Полученный безводный расплав отстаивают в миксере с целью удаления твердых включений и получают готовый безводный карналлит, масс. %: MgCl₂ - 49,83, MgO - 0,50, Н₂О - 0,01, KCl - 38,95, NaCl - 10,71, который направляют на электролиз для получения магния и хлора. А шлам миксера направляют на полигон отходов.

Недостатком данного способа и технологической линии является то, что газообразный азот получают в отдельном аппарате и требуются дополнительные затраты на монтаж и эксплуатацию установки и подачи азота.

Известен способ для получения безводного карналлита (авторское свидетельство СССР №603706, опубл. 25.04.1978, бюл. 15) по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий загрузку карналлита, обезвоженного в печи кипящего слоя, в плавильник хлоратора, плавление при 550°С, перегрев до 880°С, хлорирование окиси магния хлоровоздушной смесью и отстой образовавшегося хлормагниевого расплава от твердых частиц. При этом по мере снижения окиси магния в хлорируемом расплаве концентрацию хлора в хлоровоздушной смеси уменьшают с 70 до 20%.

Недостатком данного способа получения безводного карналлита является сложность технологии, заключающаяся в том, что необходимо проведение постоянного контроля состава безводного карналлита, а так же периодического проведения процесса, что снижает производительность хлоратора.

Известна технологическая линия для получения безводного карналлита (авторское свидетельство СССР №603706, опубл. 25.04.1978, бюл. 15) по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и включающая узел загрузки карналлита, обезвоженного в печи кипящего слоя, плавильник, где происходит плавление солей при 550°С, хлорирующая камера, куда поступает расплавленный карналлит, и разогревается до 880°С. В начальный период хлорирования в нижнюю зону хлорирующей камеры через фурмы подают хлоровоздушную смесь в количестве 100 м³/час. Содержание хлора в смеси составляет 70%. По мере снижения концентрации окиси магния в расплаве уменьшают расход хлора, и одновременно в трубопровод, по которому поступает хлоровоздушная смесь, подают воздух с таким расчетом, чтобы суммарный объем газа составлял 100 м³/час. Снижение концентрации хлора в смеси составляет 10% на каждые 0,5% уменьшения содержания окиси магния в расплаве. В конце хлорирования, когда содержание окиси магния в расплаве снижается до 0,5%, концентрация хлора в хлоровоздушной смеси составляет 2,5%. Скорость снижения содержания хлора в хлоровоздушной смеси регулируют автоматически по специальной программе, составленной применительно к определенной конструкции хлоратора и режиму его обслуживания, а также составу карналлита, обезвоженного на первой стадии. С этой целью аналитически определяют изменение содержания окиси магния в расплаве. Дополнительно анализируется содержание хлора в отходящих газах хлоратора. Готовый расплав с содержанием 0,5% окиси магния поступает в миксер, где происходит его отстаивание от шлама и угольной пены.

Недостатком данной технологической линии получения безводного карналлита является сложность технологии, заключающаяся в том, что необходимо проведение постоянного контроля состава безводного карналлита, а так же периодического проведения процесса, что снижает производительность хлоратора.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет:

- снизить расход хлора на получение безводного карналлита;

- увеличить степень использования хлора для получения безводного карналлита необходимого качества;

- снизить количество шлама;

- уменьшить выбросы хлора на газоочистные сооружения.

Задачей изобретения является улучшение технико-экономических показателей технологии получения безводного карналлита за счет снижения расхода хлора на стадии хлорирования расплава, и уменьшение затрат на газоочистку отходящих газов.

Технический результат достигается тем, что предложен способ получения безводного карналлита, включающий загрузку твердого сырья в плавильную камеру, плавление твердого сырья с получением расплава, подачу расплава в камеру хлорирования с фурмами, хлорирование его хлорсодержащим газом, отстаивание и слив безводного карналлита, новым является то, что непосредственно в фурмы камеры хлорирования в расплав подают анодный хлоргаз и осушенный воздух при объемном соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном (0,1-1,0):1, при этом давление в фурмах камеры хлорирования поддерживают 0,4-1 атм., регулируют подачу анодного хлоргаза и осушенного воздуха клапанами.

Для осуществления способа предложена технологическая линия для получения безводного карналлита, включающая узел загрузки твердого сырья, плавильную камеру, камеру хлорирования с фурмами, камеру отстоя, линию подачи анодного хлоргаза, линию подачи воздуха, линию отвода отходящих газов на газоочистку, линию отвода безводного карналлита, в которой новой является то, что она дополнительно включает установку для осушки воздуха с получением осушенного воздуха, размещенную на линии подачи воздуха, линию подачи осушенного воздухом, соединенную с одной стороны с установкой для осушки воздуха, с другой стороны линия подачи осушенного воздуха и линия подачи анодного хлоргаза соединены непосредственно с фурмами камеры хлорирования, при этом на линии подачи осушенного воздуха и линии подачи анодного хлоргаза установлены клапаны регулирования подачи осушенного воздуха и анодного хлоргаза, на линии подачи анодного хлоргаза установлен обратный клапан.

Подача непосредственно в фурмы камеры хлорирования в расплав анодного хлоргаза и осушенного воздуха при объемном соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуха, равном (0,1-1,0):1, и поддержание при этом давление в фурмах камеры хлорирования 0,4-1 атм., а также регулирование подачи анодного хлоргаза и осушенного воздуха клапанами позволяют снизить расход хлора на получение безводного карналлита, увеличить степень использования хлора для получения безводного карналлита необходимого качества, снизить количество шлама, а также снизить выбросы хлора на газоочистный сооружения, и тем самым снизить затраты на обезвреживание и утилизацию отходящих газов.

Экспериментально установлено, что подача в расплав анодного хлоргаза и осушенного воздуха непосредственно в фурмы камеры хлорирования при соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуху, менее (0,1-1,0):1 приведет к увеличению степени гидролиза хлорида магния и к увеличению образования шлама, что приведет к ухудшению работы камеры хлорирования.

При соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуху, более (0,1-1,0):1 выявлено, что проходя через слой расплава значительное количество анодного хлоргаза и осушенного воздуха не используется, и удаляется с отходящими газами, что приводит к неоправданно большим их расходам, и осложняет газоочистку отходящих газов. Все это сказывается на экономичности процесса получения безводного карналлита.

Новая технологическая линия для получения безводного карналлита с включением нового оборудования и связей между ними для подачи в расплав анодного хлоргаза и осушенного воздуха в камеру хлорирования позволяет снизить расход хлора на получение безводного карналлита, увеличить степень использования хлора для получения безводного карналлита необходимого качества, снизить количество шлама, а так же снизить выбросы хлора на газоочистный сооружения, и тем самым снизить затраты на обезвреживание и утилизацию отходящих газов.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку заявленный способ получения безводного карналлита и технологическая линия для его осуществления образуют единый изобретательский замысел.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе получения безводного карналлита и технологической линией для его осуществления, изложенных в пунктах формулы изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа получения безводного карналлита и технологической линии для его осуществления. В результате поиска не было обнаружено новых источников и заявленные объекты не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусмотренных существенных признаков заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень».

На фиг. 1 показана технологическая линия для получения безводного карналлита, состоящая из узла 1 загрузки твердого сырья, плавильной камеры 2, камеры 3 хлорирования с фурмами 4, камеры 5 отстоя, линии 6 подачи анодного хлоргаза, линии 7 подачи осушенного воздуха, установки 8 осушки воздуха, линии 9 подачи воздуха, обратного клапана 10, установленного на линии подачи анодного хлоргаза, клапана 11 корректировки расхода анодного хлоргаза, клапана 12 для корректировки расхода осушенного воздуха, электролизера 13, линии 14 отвода безводного карналлита, линии 15 отвода отходящих газов, соединенной с системой газоочистных сооружений 16.

Пример 1.

В плавильную камеру 2 вместимостью 2,5-3,0 тонны загружают непрерывно со скоростью 4-7 тонн/час твердое сырье, состоящее из дробленой смеси хлорида магния (возвратного хлористого магний) и хлоридов калия, натрия и магния в виде отработанного электролита, полученного в процессе получения магния электролизом карналлитового сырья, содержащее 4-6 масс. % MgCl₂. Отработанный электролит получают в процессе электролитического получения магния и хлора и удаляют периодически из электролизера при достижении содержания хлорида магния в нем не более 6%. Хлорид магния (возвратный хлористый магний) получают как побочный продукт в результате химической реакции тетрахлорида титана с магнием, который периодически удаляют из процесса восстановления путем слива в вакуум-ковши, а затем в короба. Из узла 1 загрузки дозаторами дробленную смесь возвратного хлористого магния и отработанного электролита загружают в плавильную камеру 2. В плавильной камере 2 установлены электроды, с помощью которых поддерживают температуру 490-520°С, и твердое сырье плавят. Полученный расплав перетекает по переточным каналам в камеру 3 хлорирования, куда для хлорирования под слой расплава непосредственно в фурмы 4 подают анодный хлоргаза и осушенный воздух в количестве 40 м³/час осушенного воздуха и 40 м³/час анодного хлоргаза, что соответствует объемному соотношению анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном 1:1. Анодный хлоргаз содержащий не менее 85 объем.% Cl₂, получают в процессе электролитического получения магния и хлора (см.кн.Металлургия магния и других легких металлов. - Эйдензон М.А. М: Из-во Металлургия, 1971, ср. 73), и подают из электролизера 13 по линии 6 подачи анодного хлоргаза непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Осушенный воздух получают на установке 8 для осушки воздуха, в качестве установки используют УОВ -100. Осушенный воздух в количестве 40 м³/час подают по линии 7 подачи осушенного воздуха непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Давление в фурмах 4 камеры 3 хлорирования поддерживают 0,4 атм. Количество подаваемого осушенного воздуха в фурмы 4 камеры 3 хлорирования регулируют клапанами 12 корректировки расхода осушенного воздуха, установленные на линии 7 подачи осушенного воздуха, а количество подаваемого анодного хлоргаза регулируют клапанами 11 корректировки расхода анодного хлоргаза, установленными на линии 6 подачи анодного хлоргаза. Для исключения передавливания осушенного воздуха на линии подачи 6 анодного хлоргаза установлен обратный клапан 10. При обработке анодным хлоргазом и осушенным воздухом расплав нагревают с помощью стальных электродов до температуры 700-850°С, и затем из камеры 3 хлорирования расплав с массовой долей окиси магния не более 2,5% самотеком поступает в камеру 5 отстоя, где происходит отстаивание взвешенных в расплаве окиси магния, титана диокиси и других твердых примесей. Осветленную часть расплава безводного карналлита состава, масс. %: 45-52 MgCl₂, 0,2-0,8 MgO, 0,9-1,3 NaCl, через летку сливают в ковши, и по линии 14 отвода безводного карналлита направляют на процесс электролиза для получения магния и хлора. Отходящие газы по линии 5 отвода отходящих газов направляют в систему газоочистных сооружений 16.

Пример 2.

В плавильную камеру 2 вместимостью 2,5-3,0 тонны загружают непрерывно со скоростью 4-7 тонн/час твердое сырье, состоящее из дробленой смеси возвратного хлористого магний и отработанного электролита, полученного в процессе получения магния электролизом карналлитового сырья, содержащее 4-6 масс. % MgCl₂. Отработанный электролит получают в процессе электролитического получения магния и хлора и удаляют периодически из электролизера при достижении содержания хлорида магния в нем не более 6%. Возвратный хлористый магний получают как побочный продукт в результате химической реакции тетрахлорида титана с магнием, который периодически удаляют из процесса восстановления путем слива в вакуум-ковши, а затем в короба. Из узла 1 загрузки дозаторами дробленную смесь возвратного хлористого магния и отработанного электролита загружают в плавильную камеру 2. В плавильной камере 2 установлены электроды, с помощью которых поддерживают температуру 490-520°С, и твердое сырье плавят. Полученный расплав перетекает по переточным каналам в камеру 3 хлорирования, куда для хлорирования под слой расплава непосредственно в фурмы 4 подают анодный хлоргаза и осушенный воздух в количестве 150 м³/час осушенного воздуха и 15 м³/час анодного хлоргаза, что соответствует объемному соотношению анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном 0,1:1. Анодный хлоргаз, содержащий не менее 85 объем.% Cl₂, получают в процессе электролитического получения магния и хлора (см.кн. Металлургия магния и других легких металлов. - Эйдензон М.А. М: Из-во Металлургия, 1971, ср. 73), и подают из электролизера 13 по линии 6 подачи анодного хлоргаза непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Осушенный воздух получают на установке 8 для осушки воздуха, в качестве установки используют УОВ -100. Осушенный воздух в количестве 150 м³/час подают по линии 7 подачи осушенного воздуха непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Давление в фурмах 4 камеры 3 хлорирования поддерживают 1,0 атм. Количество подаваемого осушенного воздуха в фурмы 4 камеры 3 хлорирования регулируют клапанами 12 корректировки расхода осушенного воздуха, установленные на линии 7 подачи осушенного воздуха, а количество подаваемого анодного хлоргаза регулируют клапанами 11 корректировки расхода анодного хлоргаза, установленными на линии 6 подачи анодного хлоргаза. Для исключения передавливания осушенного воздуха на линии подачи 6 анодного хлоргаза установлен обратный клапан 10. При обработке анодным хлоргазом и осушенным воздухом расплав нагревают с помощью стальных электродов до температуры 700-850°С, и затем из камеры 3 хлорирования расплав с массовой долей окиси магния не более 2,5% самотеком поступает в камеру 5 отстоя, где происходит отстаивание взвешенных в расплаве окиси магния, титана диокиси и других твердых примесей. Осветленную часть расплава безводного карналлита состава, масс. %: 45-52 MgCl₂, 0,2- 0,8 MgO, 0,9-l,3 NaCl, через летку сливают в ковши, и по линии 14 отвода безводного карналлита направляют на процесс электролиза для получения магния и хлора. Отходящие газы по линии 5 отвода отходящих газов направляют в систему газоочистных сооружений 16.

Пример 3.

В плавильную камеру 2 вместимостью 2,5-3,0 тонны загружают непрерывно со скоростью 4-7 тонн/час твердое сырье, состоящее из дробленой смеси возвратного хлористого магний и отработанного электролита, полученного в процессе получения магния электролизом карналлитового сырья, содержащее 4-6 масс. % MgCl₂. Отработанный электролит получают в процессе электролитического получения магния и хлора и удаляют периодически из электролизера при достижении содержания хлорида магния в нем не более 6%. Возвратный хлористый магний получают как побочный продукт в результате химической реакции тетрахлорида титана с магнием, который периодически удаляют из процесса восстановления путем слива в вакуум-ковши, а затем в короба. Из узла 1 загрузки дозаторами дробленную смесь возвратного хлористого магния и отработанного электролита загружают в плавильную камеру 2. В плавильной камере 2 установлены электроды, с помощью которых поддерживают температуру 490-520°С, и твердое сырье плавят. Полученный расплав перетекает по переточным каналам в камеру 3 хлорирования, куда для хлорирования под слой расплава непосредственно в фурмы 4 подают анодный хлоргаза и осушенный воздух в количестве 80 м³/час осушенного воздуха и 40 м³/час анодного хлоргаза, что соответствует объемному соотношению анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном 0,5:1. Анодный хлоргаз, содержащий не менее 85 объем.% Сl₂, получают в процессе электролитического получения магния и хлора (см. кн. Металлургия магния и других легких металлов. - Эйдензон М.А. М.: Из-во Металлургия, 1971, стр. 73), и подают из электролизера 13 по линии 6 подачи анодного хлоргаза непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Осушенный воздух получают на установке 8 для осушки воздуха, в качестве установки используют УОВ -100. Осушенный воздух в количестве 80 м³/час подают по линии 7 подачи осушенного воздуха непосредственно в фурмы 4 камеры 3 хлорирования. Давление в фурмах 4 камеры 3 хлорирования поддерживают 0,7 атм. Количество подаваемого осушенного воздуха в фурмы 4 камеры 3 хлорирования регулируют клапанами 12 корректировки расхода осушенного воздуха, установленные на линии 7 подачи осушенного воздуха, а количество подаваемого анодного хлоргаза регулируют клапанами 11 корректировки расхода анодного хлоргаза, установленными на линии 6 подачи анодного хлоргаза.

Для исключения передавливания осушенного воздуха в случае повышения давления в фурме 4 камеры хлорирования 4 на линии подачи 6 анодного хлоргаза установлен обратный клапан 10. При обработке анодным хлоргазом и осушенным воздухом расплав нагревают с помощью стальных электродов до температуры 700-850°С, и затем из камеры 3 хлорирования расплав с массовой долей окиси магния не более 2,5% самотеком поступает в камеру 5 отстоя, где происходит отстаивание взвешенных в расплаве окиси магния, титана диокиси и других твердых примесей. Осветленную часть расплава безводного карналлита состава, масс. %: 45-52 MgCl₂, 0,2-0,8 MgO, 0,9-1,3 NaCl, через летку сливают в ковши, и по линии 14 отвода безводного карналлита направляют на процесс электролиза для получения магния и хлора. Отходящие газы по линии 5 отвода отходящих газов направляют в систему газоочистных сооружений 16.

Таким образом, предложенный способ и технологическая линия получения безводного карналлита позволяет снизить расход хлора на получение безводного карналлита, повысить степень использования хлора, снизить количество шлама, уменьшить выбросы хлора на газоочистные сооружения.

Изобретения относятся к получению безводного карналлита. Твердое сырьё загружают в плавильную камеру и плавят с получением расплава. Расплав подают в камеру хлорирования с фурмами для хлорирования хлорсодержащим газом. После чего проводят отстаивание и слив безводного карналлита. Непосредственно в фурмы камеры хлорирования под давлением 0,4-1 атм в расплав подают анодный хлоргаз и осушенный воздух при объемном соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном (0,1-1,0):1. Подачу анодного хлоргаза и осушенного воздуха регулируют клапанами. Технологическая линия включает узел загрузки твердого сырья, плавильную камеру, камеру хлорирования с фурмами, камеру отстоя, линию подачи анодного хлоргаза, линию подачи воздуха, линию отвода отходящих газов на газоочистку, линию отвода безводного карналлита, установку осушки воздуха с получением осушенного воздуха, размещенную на линии подачи воздуха, линию подачи осушенного воздуха, соединенную с одной стороны с установкой для осушки воздуха, а с другой стороны с линиями подачи осушенного воздуха и подачи анодного хлоргаза, соединенными непосредственно с фурмами камеры хлорирования. На линии подачи осушенного воздуха и линии подачи анодного хлоргаза установлены клапаны регулирования подачи осушенного воздуха и анодного хлоргаза. Причем на линии подачи анодного хлоргаза установлен обратный клапан. Изобретения позволяют снизить расход хлора на получение безводного карналлита, повысить степень использования хлора, снизить количества шлама, а также уменьшить выбросы хлора на газоочистные сооружения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

1. Способ получения безводного карналлита, включающий загрузку твердого сырья в плавильную камеру, плавление твердого сырья с получением расплава, подачу расплава в камеру хлорирования с фурмами, хлорирование его хлорсодержащим газом, отстаивание и слив безводного карналлита, отличающийся тем, что непосредственно в фурмы камеры хлорирования в расплав подают анодный хлоргаз и осушенный воздух при объемном соотношении анодного хлоргаза к осушенному воздуху, равном (0,1-1,0):1, при этом давление в фурмах камеры хлорирования поддерживают 0,4-1 атм, подачу анодного хлоргаза и осушенного воздуха регулируют клапанами.

2. Технологическая линия для получения безводного карналлита, включающая узел загрузки твердого сырья, плавильную камеру, камеру хлорирования с фурмами, камеру отстоя, линию подачи анодного хлоргаза, линию подачи воздуха, линию отвода отходящих газов на газоочистку, линию отвода безводного карналлита, отличающаяся тем, что она дополнительно включает установку осушки воздуха с получением осушенного воздуха, размещенную на линии подачи воздуха, линию подачи осушенного воздуха, соединенную с одной стороны с установкой для осушки воздуха, а с другой стороны с линиями подачи осушенного воздуха и подачи анодного хлоргаза, соединенными непосредственно с фурмами камеры хлорирования, при этом на линии подачи осушенного воздуха и линии подачи анодного хлоргаза установлены клапаны регулирования подачи осушенного воздуха и анодного хлоргаза, причем на линии подачи анодного хлоргаза установлен обратный клапан.