СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКИСЛОВ ЖЕЛЕЗА ИЗ ПЕСКА Советский патент 1936 года по МПК C03C1/02 

Известны следующие способы очистки от железа песка, идущего для изготовления сортового стекла: мокрое обогащение (водой или кислотами), магнитной сепарацией, газообразным хлористым водородом, смесью сернистого газа с хлором, пропусканием (бурлением) хлора в расплавленную шихту при варке стекла.

Предлагаемый способ удаления окислов железа из песка путем обработки его хлором при нагревании заключается, в том, что благодаря наличию таких добавок, как поваренная соль, медный купорос, уголь и др., очистку от железа можно вести при температурах 600-800° вместо 900-1000°. Очистка хлором в присутствии добавок производится во вращающейся наклонной печи, через которую пропускают хлор и для обогрева - топочные газы содержащие мало кислорода воздуха, если в качестве добавки употребляли уголь.

В зависимости от количества железа в очищаемом песке, длины печи и ее теплового режима, скорости хлора и других причин прибавляют поваренной соли, медного купороса, угля , причем, в присутствии угля, и случае прибавления NaCl скорость извлечения Fe меньшая, по сравнению с медным купоросом, если процесс обезжелезивания вести при одинаковой температуре.

Механизм катализа предположительно можно свести к следующим положениям:

1) при 600-800° в указанных условиях

CuCO₄+Cl₂+2C→CuCl₂+SO₂+2CO

2CuCl₂→CuCl₂+Cl₂ (активный)

Cu₂Cl₂+Сl₂ (поступающий в печь)→2CuCl₂ и т.д.

2) NaCl дает непрочное соединение NaCl₃, которое распадается in statu nascendi на NaCl и активный Сl₃, который реагирует с железом песка при температуре даже ниже 250°, однако в присутствии угля,

3) NaCI при температурах хлорирования соединений железа дает с образующейся FeCl₃ двойную легко летучую соль типа:

n FeCl₃ mNaCl

которая in statu nascendi распадается на FeCl₃, возгоняющийся из печи, и NaCl, остающуюся в печи и снова вступающую в реакцию,

4) добавка угля позволяет отогнать большую часть железа не силикатно связанного уже при 30-400°, причем здесь уголь служит не только как катализатор, но главным образом, как восстановитель, по схеме:

Fe₂O₃(FeO)+С+Cl₂→СО+FeCl₃

Добавки поваренной соли и медного купороса могут быть введены в песок не только в сухом виде, но и в растворе, что лучше. В случае, если добавлен медный купорос, песок после очистки в печи отмывается водой и сушится перед тем, как из него статут готовить стекло.

Время обработки хлором также колеблется в зависимости от размера печи, температуры, скорости вращения печи и тока хлора. Тепло очищенного песка может быть использовано для обогрева идущего в реакцию хлора.

Способ удаления окислов железа из песка путем обработки его хлором при нагревании, отличающийся тем, что песок подвергают действию хлора во вращающейся печи при температуре 600-800° в присутствии угля и поваренной соли или медного купороса, добавляемых в количестве 0,5-3%.