Способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия Российский патент 2024 года по МПК C22B7/00 C01F11/22 

Описание патента на изобретение RU2814124C1

Изобретение относится к переработке натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия. Суть заявляемого решения заключается в обработке фтористых соединений, содержащихся в отходах, известьсодержащим реагентом при повышенной температуре и перемешивании с получением синтетического флюорита и раствора каустической щелочи.

Полученные твердые продукты могут быть использованы в качестве комплекса: фторсодержащий минерализатор (интенсификатора обжига) + выгорающая добавка для получения портландцементного клинкера или в черной металлургии при конвертерной выплавке стали. Раствор каустической щелочи можно использовать на «мокрой» газоочистке алюминиевых заводов взамен раствора кальцинированной соды для абсорбции газообразных соединений фтора и серы.

Известен способ получения фторида кальция из отходов производства экстракционной фосфорной кислоты: фосфогипса и фторсиликатных растворов. Фторид кальция получают путем взаимодействия при перемешивании в водной среде нерастворимой соли кальция и фторсодержащего соединения, в качестве взаимодействующих компонентов используют такие отходы экстракционной фосфорной кислоты, как фосфогипс и фторсиликатные растворы, смесь которых в стехиометрическом соотношении в пересчете на сульфат кальция и фторсиликат-ион обрабатывают раствором гидроксида натрия до получения рН 9-10. Выход продукта 98% [Патент РФ №2029731. C01F 11/22. Опубл. 27.02.1995.].

Способ позволяет получить синтетический флюорит, но не распространяется на переработку натрий-фтор-углеродсодержащих отходов алюминиевого производства.

Известен способ переработки мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия в цементном производстве. Способ предусматривает смешение отходов, используемых в качестве фторсодержащего минерализатора, со смесью, содержащей кальциевый, алюмосиликатный и железистый компоненты, и последующую термообработку полученной смеси, отличающийся тем, что смешение проводят при подаче указанных отходов в смесь для получения портландцементного клинкера в количестве 0,10-0,25 вес.% в пересчете на фтор и при весовом отношении натрия к фтору не более 0,8. При этом в качестве мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия может быть использована пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации угольной пены, смесь мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов

электролитического производства алюминия.

Кроме того, в состав фторсодержащего минерализатора может быть дополнительно введен фторид кальция при следующем соотношении компонентов, вес.%:

- мелкодисперсные натрий-фтор-углеродсодержащие отходы электролитического производства алюминия 30-90;

- фторид кальция - остальное [Патент РФ №2393241, С22В 7/00, С04В 7/42. Опубл. 27.06.2010. Бюл. №18].

Основной недостаток известного решения - значительное содержание в используемых отходах щелочного элемента - натрия. Повышенное содержание натрия во фторсодержащем минерализаторе на основе отходов алюминиевого производства приводит к увеличению содержания щелочей в портландцементном клинкере, что в итоге ухудшает потребительские свойства получаемого цемента.

Указанных недостатков лишен способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия в качестве фторсодержащего минерализатора для получения портландцементного клинкера, включающий смешивание отходов с кальциевым, алюмосиликатным, железистым компонентами в количестве 0,10÷0,25 вес.% в пересчете на фтор при весовом отношении натрия к фтору в минерализаторе не более 0,8 и последующую термообработку полученной смеси, отличающийся тем, что натрий-фтор-углеродсодержащие отходы электролитического производства алюминия предварительно обрабатывают в водном растворе известьсодержащим реагентом при перемешивании, при этом поддерживают весовое отношение количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте 1:1,40÷1,65. Предварительную обработку натрий-фтор-углеродсодержащих отходов алюминиевого производства проводят при весовом отношении жидкого к твердому 3,0÷6,5:1, при температуре 65÷90°С, в течение 30÷70 мин. В результате обработки отходов получают синтетический фторид кальция (CaF2) и раствор каустической соды (NaOH).

В качестве известьсодержащего реагента может быть использована известь пушонка и/или карбидная известь - отход производства ацетилена из карбида кальция. В качестве натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия могут быть использованы измельченная отработанная угольная футеровка электролизеров для производства алюминия, пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации угольной пены, смесь мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия, а также смесь мелкодисперсных натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с измельченной отработанной угольной футеровкой электролизеров [Заявка №2013122923/02, 17.05.2013 г., С22В 7/00, С04В 7/02. Опубл. 27.11.2014 г. ].

Недостаток известного способа заключается в том, что заявленное весовое отношение жидкого к твердому в реакционной смеси (3,0÷6,5:1), не привязано к содержанию фтора в отходах. На практике содержание фтора в отходах варьируется от 6 до 30% вес. Отсюда не ясно: при каком отношении жидкого к твердому в реакционной смеси следует перерабатывать те или иные отходы.

Также, известное решение не учитывает степень чистоты известьсодержащего реагента, т.е. содержание основного вещества в нем. В реальных условиях известьсодержащий реагент даже 1-го сорта содержит только около 90% активных СаО и MgO (см. ГОСТ 9179-2018. Известь строительная. Технические условия). Остальное - примеси (балласт). В известном решении весовое отношение жидкого к твердому составляет 3,0÷6,5:1. При этом не учитывается тот факт, что в твердом могут присутствовать примеси, которые изменят отношение жидкого к реакционноспособному твердому.

По назначению, по технической сущности и по наличию сходных существенных признаков это решение выбрано в качестве ближайшего аналога.

Задачей предлагаемого технического решения являются оптимизация весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси в зависимости от концентрации фтора в отходах, молярного отношения NaF:AlF3 в отходах, с учетом содержания основного вещества в известьсодержащем реагенте.

Техническими результатами предлагаемого решения являются:

1. Снижение расхода воды на приготовление реакционной смеси и энергозатрат на нагрев и поддержание температуры реакционной смеси.

2. Стабилизация концентрации каустической щелочи в растворе, получаемом после обработки отходов известьсодержащим реагентом.

3. Сокращение продолжительности взаимодействия натрий-фторсодержащих компонентов отходов с известьсодержащим реагентом.

Технические результаты достигаются тем, что в способе переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с получением фторида кальция и раствора каустической соды, включающем обработку отходов в растворе известьсодержащим реагентом при перемешивании, при весовом отношении количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте, составляющем 1:(1,40÷1,65), и поддержании определенного весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси, при этом весовое отношение жидкого к твердому на момент начала взаимодействия устанавливают в соответствии с зависимостью:

Ж:Т=[1+(М.О.-2,4):4,8] × [-0,0028×F2+0,3074×F+0,2229],

где Ж:Т - весовое отношение жидкого к твердому, Т=1; М.О. - молярное отношение NaF:AlF3 в отходах; F - концентрация фтора в отходах, % вес.; а за твердое в реакционной смеси принимают суммарный вес отходов и стехиометрический вес гидроксида кальция, рассчитанный по содержанию фтора в отходах на образование CaF2.

Сравнение предлагаемого решения с ближайшим аналогом показывает следующее. Предлагаемое решение и ближайший аналог характеризуются сходными признаками:

- оба способа включают обработку натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия известьсодержащим реагентом в водном растворе при повышенной температуре и перемешивании;

- весовое отношение количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте поддерживают равным 1: (1,40÷1,65);

- в реакционной смеси поддерживают определенное весовое отношение жидкого к твердому.

Предлагаемое решение отличается от ближайшего аналога следующими признаками:

- весовое отношение жидкого к твердому в реакционной смеси устанавливают в соответствии с зависимостью:

Ж:Т=[1+(М.О.-2,4):4,8] × [-0,0028×F2+0,3074×F+0,2229],

где Ж:Т - весовое отношение жидкого к твердому;

М.О. - молярное отношение NaF: AlF3 в отходах;

F - концентрация фтора в отходах, % вес.;

- заявляемые пределы весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси устанавливают на момент начала взаимодействия;

- при определении отношения жидкого к твердому в реакционной смеси за твердое в реакционной смеси принимают суммарный вес отходов и стехиометрический вес гидроксида кальция, рассчитанный по содержанию фтора в отходах на образование CaF2.

Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от признаков ближайшего аналога, позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения условию патентоспособности изобретения «новизна».

Техническая сущность предлагаемого решения заключается в следующем.

При производстве алюминия в электролизерах с самообжигающимися анодами образуется несколько видов натрий-фтор-углеродсодержащих отходов. К наиболее масштабным из них относятся:

- пыль электрофильтров (ПЭФ);

- шлам газоочистки (ШГО);

- хвосты флотации угольной пены (ХФУП);

- отработанная угольная футеровка (ОУФ).

Также к натрий-фтор-углеродсодержащим отходам относятся отходы на шламовых полях, которые представляют механическую смесь ПЭФ, ШГО, ХФУП.

Предлагаемый способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов может быть распространен и на электролитную угольную пену. Угольная пена является промежуточным продуктом алюминиевого производства, перерабатывается методом флотации с получением флотокриолита и отхода - ХФУП.

Натрий-фтор-содержащие соединения в отходах представлены, в основном, фторалюминатами натрия: криолитом Na3AlF6 и хиолитом Na5Al3F14. Перечисленные основные виды отходов и промежуточных продуктов существенно отличаются по содержанию фтора. В таблице 1 показаны пределы изменения концентрации фтора в натрий-фтор-углеродсодержащих отходах и промежуточных продуктах:

При переработке натрий-фтор-углеродсодержащих отходов по заявляемому способу их смешивают с известковым молоком. Известковое молоко представляет водную суспензию твердого гидроксида кальция Са(ОН)2 с небольшим количеством растворенной извести (0,13-0,17 г Са(ОН)2/100 г H2O). Во взаимодействие с фторалюминатами натрия, содержащимися в отходах, вступает небольшое количество Са(ОН)2, которое в данный момент находится в растворенном виде:

По мере расходования Са(ОН)2, находящегося в растворе, растворяются новые порции Са(ОН)2 и вступают во взаимодействие с фторалюминатами натрия. Таким образом, происходит постепенное растворение твердого Са(ОН)2, взаимодействие его с фторалюминатами натрия с образованием продуктов реакции: CaF2 и NaOH. В результате в реакционной смеси возрастает концентрация NaOH.

Повышение щелочности раствора за счет наработки NaOH снижает растворимость Са(ОН)2, тем самым замедляет скорость химических реакций (1,2). При высокой концентрации в растворе NaOH растворение Са(ОН)2 может полностью прекратиться. Следовательно, прекратятся и реакции (1,2).

Таким образом, концентрация NaOH в продуктах взаимодействия является фактором, влияющим на скорость и глубину взаимодействия фторалюминатов натрия с гидроксидом кальция.

В свою очередь концентрация NaOH в продуктах зависит от содержания натрия и фтора в отходах, а также весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси. В заявляемом способе при определении веса твердого учитывают суммарный вес отходов и стехиометрический, на образование CaF2, вес гидроксида кальция, без учета избытка Са(ОН)2 и веса примесей в известьсодержащем реагенте. На практике известьсодержащее сырье содержит от 5 до 20% примесей, которые не оказывают влияние на концентрацию NaOH в жидких продуктах.

Весовое отношение жидкого к твердому в реакционной смеси устанавливают только на момент начала взаимодействия. Поддерживать постоянным весовое отношение жидкого к твердому в процессе обработки отходов известьсодержащим реагентом достаточно сложно, т.к. количество жидких и твердых реагентов в результате взаимодействия непрерывно меняется. При этом количество твердого в продуктах снижается, а раствора -увеличивается (см. реакции 1, 2). По окончании взаимодействия, за счет перехода в раствор каустической щелочи, вес твердых продуктов, по сравнению с весом исходных твердых реагентов, снижается: для реакции 1 на ~28%, для реакции 2 на ~20%. В реакционной смеси, где наряду с фторалюминатами натрия присутствуют другие компоненты (углерод, оксид алюминия…), количество твердых продуктов в ходе реакции также снижается, но в меньшей степени, пропорционально содержанию фтора в отходах.

Чем больше содержание фтора в отходах, тем больше должно быть отношение жидкого к твердому в реакционной смеси, чтобы не допустить чрезмерного повышения концентрации NaOH в растворе и замедления скорости взаимодействия реагентов.

При низкой концентрации фтора в отходах (6-10%) нецелесообразно вводить в процесс большое количество воды. Это приведет к непроизводительному расходу воды, энергоносителей на нагрев реакционной смеси и получению низко концентрированного раствора NaOH.

При переработке отходов с высоким содержанием фторалюминатов натрия и невысоким отношением жидкого к твердому увеличивается продолжительность взаимодействия за счет замедления скорости реакций. В некоторых случаях, при высокой концентрации NaOH в жидких продуктах, взаимодействие может пройти не полностью и в твердых продуктах останутся фторалюминаты натрия.

Экспериментальным путем установлена зависимость отношения жидкого к твердому в реакционной смеси:

где Ж:Т - весовое отношение жидкого к твердому, Т=1;

М.О. - молярное отношение NaF: AlF3 в отходах;

F - концентрация фтора в отходах, % вес.

Зависимость (3) устанавливает начальное отношение Ж:Т в реакционной смеси. В качестве твердого в реакционной смеси считают суммарный вес отходов и стехиометрический, на образование CaF2, вес Са(ОН)2 в известьсодержащем реагенте.

Заявляемый способ позволяет оптимизировать обработку содержащихся в отходах фторалюминатов натрия гидроксидом кальция. Оптимизация заключается в гарантированном обеспечении полноты протекания процесса, в использовании минимально необходимого и достаточного количества воды, в стабилизации концентрации NaOH в жидких продуктах, снижении расхода теплоносителей на нагрев реакционной смеси.

Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с другими известными решениями в данной области выявил следующее.

Известен способ переработки алюминийсодержащего сырья, включающий приготовление шихты из алюминийсодержащего сырья и известняка, ее спекание и выщелачивание спека, в котором в качестве сырья используют алюминий-фтор-углеродсеросодержащие отходы алюминиевого производства, шихту готовят с молярными отношениями Са:F=0,8÷1,2, Ca:S=1,0 и спекают при 550÷800°С [Патент РФ №2312815, C01F 7/38, С22В 7/00. Опубл. 20.12.2007 г.].

Известен способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с получением фторида кальция и раствора каустической соды, включающий обработку отходов в солевом растворе со шламового поля или в растворе из системы «мокрой» газоочистки алюминиевого производства, при этом количество известьсодержащего реагента, подаваемого на обработку 1 тонны отходов, дополнительно увеличивают пропорционально объему солевого раствора, подаваемого на обработку отходов, и концентрации в солевом растворе NaF, Na2CO3, NaHCO3:

где: СаОакт. - дополнительное количество активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте на обработку 1 тонны отходов в солевом растворе, кг;

Qp-pa - объем солевого раствора, подаваемого на обработку на 1 т отходов, м3;

CNaF, CNa2CO3, CNaHCO3, - соответственно концентрации в солевом растворе NaF, Na2CO3, NaHCO3, кг/м3;

(1,00÷1,05) - коэффициент избытка активного оксида кальция -интервал, в котором достигают максимальной эффективности обработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия известьсодержащим реагентом.

При этом обработку натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия известьсодержащим реагентом могут проводить с добавлением к солевому раствору технической воды, температуру обработки снижают до 40÷65°С, могут использовать твердый известьсодержащий реагент, который загружают в суспензию натрий-фтор-углеродсодержащих отходов в солевом растворе, а получаемый в результате обработки отходов известьсодержащим реагентом раствор каустической соды, перед подачей в систему «мокрой» газоочистки, обрабатывают газами, содержащими углекислый газ. В качестве натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия используют пыль электрофильтров, шлам газоочистки, хвосты флотации угольной пены, измельченную отработанную угольную футеровку, как индивидуально, так и в смеси с различным соотношением отходов [Патент РФ №2624570, C01F 11/22, С22В 7/00. Опубл. 04.07.2017 г.].

Известен способ получения фторида кальция преимущественно из растворов криолитового производства, включающий обработку фторсодержащих растворов гидроокисью кальция, в котором обработку фторсодержащих растворов гидроокисью кальция ведут при массовом соотношении Са:F=(2÷4):1 [А. с. СССР №1747385, C01F 11/22, C01F 7/54, 1992 г.].

В результате сравнительного анализа предлагаемого решения с известными решениями в данной области не выявлено технических решений, характеризующихся аналогичной с заявляемым решением совокупностью признаков:

- весовое отношение жидкого к твердому в реакционной смеси устанавливают в соответствии с зависимостью:

где Ж: Т - весовое отношение жидкого к твердому, Т=1;

М.О. - молярное отношение NaF:AlF3 в отходах;

F - концентрация фтора в отходах, % вес.;

- весовое отношение Ж:Т в реакционной смеси устанавливают на момент начала взаимодействия реагентов;

- количество твердого в реакционной смеси включает суммарный вес отходов и стехиометрический вес гидроксида кальция, рассчитанный по содержанию фтора в отходах на образование CaF2.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ поясняется следующими примерами:

Пример 1

Пределы изменения весового отношения Ж: Т в зависимости от содержания фтора и молярного отношения NaF: AlF3 в отходах.

Рассмотрим изменение весового отношения Ж: Т на примере обработки отходов алюминиевого производства с содержанием фтора 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35% вес. и молярным отношением NaF:AlF3 в отходах М.О.=3,0. Результаты расчета Ж:Т по формуле (3) приведены в таблице 2.

При низком (менее 8%) и высоком (более 25%) содержании фтора в отходах рассчитанные по формуле (3) значения Ж:Т выходят за пределы значений, заявленных в ближайшем аналоге (Ж:Т=3,0-6,5:1).

Пример 2

Пыль электрофильтров алюминиевого производства весом 50 г обрабатывают в водном растворе гидроксидом кальция с содержанием активного Са(ОН)2=96%. Концентрация фтора в пыли электрофильтров составляет 24,5% вес. Молярное отношение NaF:AlF3 в пыли равно М.О.=2,46. Весовое отношение количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте выдерживают равным 1:1,49. Весовое отношение жидкого к твердому в реакционной смеси на момент начала взаимодействия устанавливают в соответствии с зависимостью:

По расчету весовое отношение Ж:Т составило 6,15:1.

Количество твердого (73,86 г) определяют суммированием веса отходов 50 г + стехиометрическое количество Са(ОН)2=50 г × 0,245:38 × 74=23,86 г, где 74 и 38 соответственно, молекулярный вес Са(ОН)2 и фтора в CaF2.

Вес воды, добавляемой в реакционную смесь, составляет 73,86 г × 6,15=454 г.

Обработку пыли электрофильтров гидроксидом кальция ведут при непрерывном перемешивании реагентов при 70°С в течение 50 мин. По истечении указанного времени разделяют твердые и жидкие продукты взаимодействия фильтрованием под вакуумом через фильтр с синей лентой. Кек высушивают при 105°С и определяют химический и фазовый состав продукта. Фильтрат анализируют на содержание NaOH. Результаты опыта приведены в таблицах 3,4.

Из результатов анализа следует, что взаимодействие реагентов прошло до конца. Фтор из фторалюминатов натрия перешел во флюорит, а натрий - в раствор в виде NaOH с концентрацией 25,7 г/дм3.

Пример 3

Приготовили 3 партии отходов по 100 г каждого с разным содержанием фтора и молярным отношением NaF:AlF3. Характеристика отходов приведена в таблице 5.

По формуле (3) рассчитали весовое отношение Ж:Т. Также определили стехиометрическое количество гидроксида кальция на получение CaF2, количество твердого и жидкого в реакционной смеси (таблица 6).

Условия обработки отходов гидроксидом кальция, а также разделения продуктов аналогичны опыту 2. В таблице 7 приведено содержание CaF2 в твердых продуктах и концентрация NaOH в растворе.

Регулирование весового отношения Ж:Т в реакционной смеси, рассчитанного по формуле (3), позволяет получать раствор каустической щелочи с постоянной концентрацией NaOH в пределах 25±0,3 г/дм3.

Пример 4

Приготовили 2 пробы шлама газоочистки по 100 г каждая. Состав шлама в обеих пробах аналогичен приведенному в таблице 5 (F=25,3%; молярное отношение NaF:AlF3=3,0). Провели два опыта по обработке шлама гидроксидом кальция в водном растворе при перемешивании. Количество добавляемого активного Са(ОН)2 в обоих опытах составило 49,27 г. Температура реакционной смеси 70°С, продолжительность обработки 40 мин. Для первой пробы весовое отношение Ж:Т, рассчитанное по формуле (3), составило 6,99:1. Для второй пробы весовое отношение Ж:Т установили равным 4,5:1 (в соответствии со средним интервалом значений по ближайшему аналогу).

В таблице 8 приведено содержание некоторых соединений в твердых и жидких продуктах.

Из полученных результатов следует, что в опыте 2 (ближ. аналог) высокая концентрация NaOH в реакционном растворе (35,8 г/дм3) замедлила скорость химической реакции, в результате чего часть криолита в отходах до конца не прореагировала. Снижение весового отношения Ж:Т=6,99:1, рассчитанного по формуле (3), до 4,5:1 (ближ. аналог) увеличило продолжительность взаимодействия реагентов.

Заявляемый способ обеспечивает безотходную переработку отходов алюминиевого производства. Твердые продукты переработки можно использовать при спекании портландцементного клинкера в качестве минерализатора и выгорающей добавки, или при конвертерной выплавке стали в качестве шлакообразующего компонента. Получаемый раствор каустической соды можно применить на «мокрых» газоочистках различных производств взамен кальцинированной соды.

Похожие патенты RU2814124C1

название год авторы номер документа
Способ получения синтетического флюорита и раствора каустической соды 2023
  • Куликов Борис Петрович
  • Васюнина Наталья Валерьевна
  • Дубова Ирина Владимировна
  • Самойло Александр Сергеевич
  • Кутовая Александра Сергеевна
  • Баланев Руслан Олегович
  • Сысоева Яна Сергеевна
  • Иванова Ирина Константиновна
RU2816485C1
Способ получения комплексной добавки для спекания портландцементного клинкера 2023
  • Куликов Борис Петрович
  • Васюнина Наталья Валерьевна
  • Дубова Ирина Владимировна
  • Кутовая Александра Сергеевна
  • Баланев Руслан Олегович
RU2814678C1
Способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия 2016
  • Куликов Борис Петрович
RU2624570C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДЫХ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ 2010
  • Афанасьев Александр Диомидович
  • Ржечицкий Александр Эдвардович
  • Ржечицкий Эдвард Петрович
  • Кондратьев Виктор Викторович
  • Паньков Сергей Дмитриевич
  • Иванов Николай Аркадьевич
RU2429198C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ФЛЮСА ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЫПЛАВКИ ЧУГУНА И СТАЛИ 2011
  • Куликов Борис Петрович
  • Волынкина Екатерина Петровна
  • Николаев Михаил Дмитриевич
  • Кузнецов Александр Александрович
  • Макарчук Владимир Викторович
  • Утробин Михаил Витальевич
  • Буймов Дмитрий Владимирович
RU2465342C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА 2015
  • Куликов Борис Петрович
RU2586389C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА 2015
  • Куликов Борис Петрович
  • Афанасин Владимир Анатольевич
  • Илло Роман Владимирович
  • Кривченко Ольга Сергеевна
RU2577871C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ 2015
  • Богданов Юрий Викторович
  • Павлов Сергей Юрьевич
  • Сомов Владимир Владимирович
  • Сусс Александр Геннадиевич
  • Дамаскин Александр Александрович
  • Пингин Виталий Валерьевич
  • Жердев Алексей Сергеевич
RU2616753C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ 2014
  • Баранов Анатолий Никитич
  • Янченко Наталья Ивановна
  • Гусева Елена Александровна
  • Тимкина Екатерина Викторовна
RU2572988C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА 2016
  • Волянский Валерий Владимирович
  • Гавриленко Александр Александрович
  • Гавриленко Людмила Владимировна
  • Якушевич Павел Анатольевич
  • Аникин Вячеслав Викторович
RU2627431C1

Реферат патента 2024 года Способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия

Изобретение относится к способу переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с получением фторида кальция и раствора каустической соды. Способ включает обработку отходов в растворе известьсодержащим реагентом при перемешивании, при весовом отношении количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте, составляющем 1:(1,40 - 4,65), и поддержании определенного весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси. При этом весовое отношение жидкого к твердому на момент начала взаимодействия устанавливают в соответствии с определенной зависимостью. За твердое в реакционной смеси принимают суммарный вес отходов и стехиометрический вес гидроксида кальция, рассчитанный по содержанию фтора в отходах на образование CaF2. Способ позволяет снизить расход воды на приготовление реакционной смеси, энергозатраты на нагрев и поддержание температуры реакционной смеси, стабилизировать концентрацию каустической щелочи в растворе, получаемом после обработки отходов известьсодержащим реагентом, а также сократить продолжительность взаимодействия натрий-фторсодержащих компонентов отходов с известьсодержащим реагентом. 8 табл., 4 пр.

Формула изобретения RU 2 814 124 C1

Способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия с получением фторида кальция и раствора каустической соды, включающий обработку отходов в растворе известьсодержащим реагентом при перемешивании, при весовом отношении количества фтора в отходах к количеству активного оксида кальция в известьсодержащем реагенте, составляющем 1:(1,40 - 1,65), и поддержании определенного весового отношения жидкого к твердому в реакционной смеси, отличающийся тем, что весовое отношение жидкого к твердому на момент начала взаимодействия устанавливают в соответствии с зависимостью:

где Ж:Т - весовое отношение жидкого к твердому, Т=1,

М.О. - молярное отношение NaF:AlF3 в отходах,

F - концентрация фтора в отходах, мас.%,

при этом за твердое в реакционной смеси принимают суммарный вес отходов и стехиометрический вес гидроксида кальция, рассчитанный по содержанию фтора в отходах на образование CaF2.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2814124C1

RU 2013122923 A, 27.11.2014
Способ переработки натрий-фтор-углеродсодержащих отходов электролитического производства алюминия 2016
  • Куликов Борис Петрович
RU2624570C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРИДА КАЛЬЦИЯ ИЗ ФТОРУГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА 2016
  • Волянский Валерий Владимирович
  • Гавриленко Александр Александрович
  • Гавриленко Людмила Владимировна
  • Якушевич Павел Анатольевич
  • Аникин Вячеслав Викторович
RU2627431C1
Способ переработки отработанной углеродной футеровки алюминиевого электролизера 2016
  • Кондратьев Виктор Викторович
  • Ржечицкий Эдвард Петрович
  • Петровский Алексей Анатольевич
RU2630117C1
Способ получения мыла 1920
  • Петров Г.С.
SU364A1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ АЛЮМИНИЯ 2009
  • Куликов Борис Петрович
  • Николаев Михаил Дмитриевич
  • Кузнецов Александр Александрович
RU2402621C1
CN 115465877 A, 13.12.2022.

RU 2 814 124 C1

Авторы

Куликов Борис Петрович

Васюнина Наталья Валерьевна

Дубова Ирина Владимировна

Самойло Александр Сергеевич

Кутовая Александра Сергеевна

Баланев Руслан Олегович

Сысоева Яна Сергеевна

Иванова Ирина Константиновна

Безруких Александр Иннокентьевич

Даты

2024-02-22Публикация

2023-05-25Подача