Макет страницы
Монолит футеровки состоит из боковых стенок и дна, причем в дне содержится антрацитный уголь, а его масса составляет ~2/3 от общей массы футеровки. При удалении отработанной футеровки возникают проблемы, сзязапные с вымыванием фторидов и других примесей грунтовыми водами.
Известны методы выделения криолита нз отработанной катодной футеровки. В этих методах обычно используется каустик (гидроксид натрия), карбонат натрия или вода для экстракции фторсодержащих соединений из футеровки.
Процесс, разработанный Е. К. Далем (патент США 4 065551, 27 декабря 1977 г., фирма «Элькем—Спигерферкат Л/С», Норвегия), предназначен для выделения фтора из твердых углеродсодержащих отходов, образующихся в печах для электролитического производства алюминия. Такими отходами могут быть отработанная футеровка печей, сажа или окалина, пыль из циклонов и электрофильтров. В отработанной футеровке алюминиевых печей обычно содержится 10—15 % фтора, а в окалине и пыли из циклонов ^:30 % фтора.
4
T I E Ш Ш
Рис. 82. Схема процесса выделения фтора из углеродсодержащих отходов футеровки 'печей и пыли, образующихся при производстве алюминия
Рис. 83. Схема процесса выделения фторида натрия и других продуктов из отработанной
углеродссдержащей футеровки: / — измельченная футеровка; 2 — футеровка после выщелачивания — на сушку; 3 — выщелачивающий раствор; 4 — NaF на сушку; 5 — аммиак; 6 — нагрев: 7 — дополнительный нагрев; 8 — возврат растворителя (2 % NaOH); / — выщелачивание противотоком: 11 — осаждение фторида натрия; /// — выделение аммиака; IV — удаление алюминия
По данному процессу частицы твердого углеродсодержащего материала, содержащего фтор, суспендируют в токе газа, состоящего из смеси водяного пара и воздуха, таким образом, что в реакционной реторте образуется псевдоожиженный слой. Частицы нагревают до температуры не ниже 1000 0C в результате чего происходит пирогидролиз и выделение газообразного фтористого водорода с высокой скоростью. Схема процесса представлена на рис. 82.
В реакторе 1 имеется пластина 3 с маленькими отверстиями, распределенными по всей ее поверхности. Пластина 3 представляет собой керамическую решетку, однако она может быть выполнена из любого пористого материала, выдерживающего температуры при которых проводится пирогидролиз. Реактор имеет диаметр 25 см около решетки и 65 см в верхней цилиндрической части. Высота реактора 200 см.
Частицы углеродсодержащего материала, содержащего фтор, подаются в реактор по сырьевому трубопроводу 2 из загрузочного бункера (на схеме не показан), в котором содержится слой сырья достаточной высоты; сырье также можно подавать в реактор под действием небольшого избыточного давления. Скорость подачи сырья регулируется обычным клапаном (на схеме не показан).
Смесь водяного пара и воздуха для создания ожиженного слоя подается в нижнюю часть реактора по трубопроводу 4. Объем газов и скорость их подачи должны быть достаточными для поддержания ожиженного слоя частиц в конической части реактора под сырьевым трубопроводом 2.
В ходе реакции в нижней части реактора / происходит накопление золы. Эта зола постоянно удаляется отдельными порциями через переливную линию 5, снабженную запорным устройством обычного типа. Для удаления порции золы давление в реакторе снижают, однако нет необходимости в полной остановке реактора.
