[發(fā)明專利]一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310673277.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103723777A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王芳鎮(zhèn);肖冬明;禹松濤;江龍;劉軍位;羅世銘;劉俊;甘振君
• 申請（專利權(quán)）人: 金川集團股份有限公司
• 主分類號: C01G49/16
• 分類號: C01G49/16
• 代理公司: 中國有色金屬工業(yè)專利中心 11028
• 代理人: 李迎春;李子健

技術(shù)領(lǐng)域

一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，涉及一種鐵合金物料在流化床合成釜內(nèi)連續(xù)制備羰基鐵的方法。

背景技術(shù)

羰基法鐵精煉工藝利用一氧化碳和金屬鐵在一定的溫度、壓力作用下反應(yīng)生成羰基金屬化合物，然后再熱解羰基金屬化合物而獲得純金屬的一種方法。羰基法精煉鐵工藝不僅工藝簡單、能耗低、提取率高，而且有利于貴金屬的富集，是一種無三廢的環(huán)保工藝。其產(chǎn)品如鐵粉、合金粉等都是應(yīng)用廣泛的新材料。

工業(yè)化羰基鐵合成工藝，目前有常壓羰基法、中壓羰基法、高壓羰基法三種。常（低）壓羰基法采用常壓或者低壓（2Mpa）的CO，在低溫下與硫化處理的金屬鐵反應(yīng)，合成得到羰基鐵。該工藝優(yōu)點是工藝簡單，但該工藝對原料要求嚴格，合成效率比較低。中壓羰基法利用轉(zhuǎn)動釜進行羰基合成，合成壓力7-10Mpa，溫度約200℃。中壓羰基法工藝先進，自動化程度高，不但合成速度快，而且鐵的提取率也高。但是該技術(shù)對設(shè)備要求較高，尤其是轉(zhuǎn)動釜技術(shù)復(fù)雜。高壓羰基法采用固定釜進行羰基合成，合成壓力20-25Mpa，溫度約200℃。該方法對原料適應(yīng)性強、合成速度快、鐵提取率高、有利于貴金屬回收，但裝置造價高，安全性要求嚴格。

高壓和中壓羰基法都是間歇式生產(chǎn)，在實踐操作中都存在著輔助時間長、生產(chǎn)效率低的問題，輔助時間約占年生產(chǎn)期的28.5%-33.3%。且原料必須為海綿鐵顆粒，原料制備過程工藝流程長、能耗高。對于高壓和中壓羰基鐵生產(chǎn)工藝還存在著原料成分的苛刻要求，否則將極大地影響羰化率指標。高壓生產(chǎn)工藝和中壓生產(chǎn)工藝在實踐操作中都存在著輔助時間長、生產(chǎn)效率低的問題，輔助時間約占年生產(chǎn)期的30%。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其特征在于其制備過程是將鐵合金粉末與加熱CO氣體，自合成釜底部通入，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動下由底部向上流動，上升過程中鐵合金粉末與高溫的CO發(fā)生反應(yīng)得到羰基鐵氣體，反應(yīng)殘留物、CO和羰基鐵的混合氣體由頂部排出，經(jīng)過分離收塵裝置得到反應(yīng)殘渣，CO和羰基鐵的混合氣體經(jīng)過冷卻、分離裝置分別得到羰基鐵液體、含羰基鐵和CO的混合氣體，混合氣體氣體經(jīng)熱解裝置得到羰基鐵粉和純凈的CO，CO通過氣體壓縮機返回合成釜底部重新參與反應(yīng)，整個生產(chǎn)為長周期的連續(xù)過程。

本發(fā)明的一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其特征在于所述的鐵合金粉末和CO氣體均由底部連續(xù)通入合成釜。

本發(fā)明的一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其特征在于所述的鐵合金粉末粒徑為0.01-2mm。

本發(fā)明的一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其特征在于所述的CO氣體通入合成釜之前被加熱至150-220℃。

本發(fā)明的一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其反應(yīng)殘留物、CO和羰基鐵的混合氣體由頂部排出；頂部排出的反應(yīng)殘留物、CO和羰基鐵的混合氣體經(jīng)過分離收塵裝置得到反應(yīng)殘渣，CO和羰基鐵的混合氣體經(jīng)過冷卻、分離裝置分別得到羰基鐵液體和CO余少量羰基鐵氣體的混合氣體，混合氣體經(jīng)過熱解裝置得到羰基鐵粉和純凈的CO氣體，CO返回合成釜底部重新參與反應(yīng)。實現(xiàn)了反應(yīng)的連續(xù)進行。

具體實施方式

一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法，其制備過程是將鐵合金粉末由加料管引入合成釜底部，7-10MPa的CO氣體經(jīng)過加熱器升溫至150-220℃后通入合成釜底部，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動下由底部向上流動，上升過程中鐵合金與高溫的CO發(fā)生反應(yīng)得到羰基鐵，反應(yīng)殘留物、CO和羰基鐵的混合氣體由頂部排出，經(jīng)過分離收塵裝置得到反應(yīng)殘渣，CO和羰基鐵的混合氣體經(jīng)過冷卻、分離裝置分別得到羰基鐵液體和CO氣體，CO氣體返回合成釜底部重新參與反應(yīng)，整個生產(chǎn)過程為連續(xù)長周期的生產(chǎn)

實施例1

控制鐵合金粉末以50kg/h加料速度進入合成釜底部，7MPa的CO氣體以1000NM3/h加料量經(jīng)加熱至150℃后通入合成釜底部，一次銅鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動下由底部向上流動。將連續(xù)合成釜頂部得到的混合氣體經(jīng)過除塵器，在除塵器底部得到一次鐵合金反應(yīng)殘渣。除塵器頂部引出的混合氣體經(jīng)過氣體換熱器、冷凝器得到羰基鐵液體和含微量羰基鐵的CO氣體，該混合氣體經(jīng)過熱解裝置后，得到少量羰基鐵粉和純凈的CO氣體，將該CO氣體通過氣體壓縮機送入合成釜重新參與羰基鐵連續(xù)羰化反應(yīng)，反應(yīng)100小時后結(jié)束。

實施例2