Макет страницы
Процесс, разработанный Л. Фиге, X. В. Хёле, В. Дж. П. Янсеном и К.-Х. Уль-рихом (патент США 4 189314, 19 февраля 1980 г.; фирма «.Фрид. Крупп Хюттен-верке АГу>, ФРГ), предназначен для утилизации пыли и шлама, образующихся в доменных печах, с целью повторного использования в производстве стали.
Процесс включает формование из пыли и шлама гранул, в состав которых входит основная рудная порода и большое количество серусодержащих соединений; содержание металлов в гранулах превышает 80 %. Гранулы, в количестве до 10 % (по массе) добавляют к жидкому чугуну. Добавку гранул проводят в загрузочный ковш для чугуна перед или одновременно с переносом жидкого чугуна в загрузочный ковш. В результате этого происходит удаление шлаков из чугуна, после чего его переливают в реактор для рафинирования.
ЖЕЛЕЗА ОКСИД ИЗ ПЫЛИ РЕАКТОРА ДЛЯ ХЛОРИРОВАНИЯ ИЛЬМЕНИТА
В процессе хлорирования материалов, содержащих титан и железо, например таких тптансодержащих руд как ильменит, путем контактирования руды с хлором и углеродом при повышенных температурах основным продуктом является четырех-хлористый титан. При этом образуется также большое количество пыли, частицы которой в основном состоят из FeCl2, загрязненного TiO2, коксом и другими оксидами и хлоридами металлов, например хлоридами магния и марганца.
Поскольку эта пыль является вредной для окружающей среды, желательно подвергать ее переработке с целью получения полезных продуктов, например оксида железа и газообразного хлора; последний, в частности, может быть вновь использован для хлорирования титаножелезных руд. Известен ряд процессов для выделения оксида железа и хлора путем окисления хлоридов железа.
Усовершенствованный процесс для извлечения хлора и оксида железа разработан А. Хартманном, А. Куллингом н X. Туммом (патент США 4 060584, 28 ноября 1977 г.; фирма «Кронос Титан ГмбХ», ФРГ). Согласно этому процессу пыль, образующаяся в процессе хлорирования титаножелезных руд и состоящая в основном из частиц FeCl2 и таких примесей как кокс, различные хлориды и оксиды металлов, подвергается окислению при относительно низких температурах с целью выделения оксида железа и газообразного хлора. Процесс включает следующие стадии:
1. Пыль из реактора хлорирования, в состав которой в основном входят ионы Fe2+ сначала взаимодействует при температурах 500—800 °С ровно с таким количеством кислорода, которое необходимо для образования твердой Fe2O3 и иона Fe3+ в газовой фазе. При этом практически не образуется хлора;
2. Полученная Fe2O3 может содержать кокс и другие примеси. Эту твердую фазу отделяют от газообразных продуктов, также полученных на стадии 1;
3. Газообразный продукт реакции, состоящий из FeCl3 и, возможно, CO2, реагирует с дополнительным количеством кислорода с образованием газообразного хлора и твердой Fe2O3. Реакцию начинают при температуре 600—800 °С и температуру постепенно снижают до 600 0C и менее:
4. Твердую Fe2O3 отделяют от газообразных продуктов также полученных на стадии 3.
Данный способ позволяет устранить ряд недостатков, характерных для известных способов. Схема процесса представлена на рис. 97.
Реакция окисления протекает главным образом в соответствии с уравнением (1):
6FeCl2 + 1,5O2 -> Fe2O3 + 4FeCl3. (1)
Поскольку реакцию проводят при относительно низких температурах (500—800°С), горючие примеси, содержащиеся в пыли, такие как углерод, не подвергаются окислению. Вследствие этого не происходит перегрева или спекания оксида железа и процесс легко поддается контролю. Твердый оксид железа образуется в виде относительно крупных частиц, не прилипающих к стенкам реактора. Таким образом оксид железа вместе с примесями, содержащимися в пыли, такими как кокс, легко отделяется от газовой фазы, основным компонентом которой является газообразный FeCl3.
