5. Sản xuất Rutile tổng hợp bằng kỹ thuật nung từ hóa quặng và tách
5.4Tái sinh Acid hydrocloric
Austpac được cấp bằng sáng chế cho việc phát triển quá trình EARS con đường hiệu quả cho sự tái sinh axít clohydric từ dung dịch lọc. Phản ứng chủ yếu là:
2FeCl2 + 1/2 O2 + 2H2O → Fe2O3 + 4HCl (5.4)
Hầu hết các clorua của các kim loại khác có trong có trong dung dịch (trừ canxi) cũng có phản ứng tương tự. Hiệu quả thu hồi cao đạt được khi thêm một lượng nhỏ axit. Oxit sắt được mô tả trong phương trình trên ở dạng hematit. Trong thực tế sản phẩm có chứa một lượng magnetit (Fe3O4).
Khác với các quá trình thu hồi cổ điển trong nghành công nghiệp thép, Auspact phát triển quá trình EARS loại bỏ phần lớn khối lượng nước bằng cách bay hơi ở nhiệt độ thấp (khoảng 140°C) trên một thiết bị riêng biệt. Các viên clorua kim loại khô có kích thước 0,5-2mm được sản xuất bằng phương pháp này sau đó được đưa nung trong lò có nhiệt độ 800-900oC để thu hồi HCl. Quá trình hấp thụ axít bằng nước được thực hiện trong các tháp hấp thụ.
Sơ đồ công nghệ Austpac đưa ra trên hình 12
Doãn Út Năm 33 Lớp K35B - Sư phạm Hóa
Công nghệ tích hợp Austpac ERMS và EARS để sản xuất rutile tổng hợp có nhiều lợi thế, bao gồm:
Quá trình ERMS:
• Có thể sản xuất rutile tổng hợp cao cấp từ bất kỳ loại ilmenite nào • Có thể xử lý ilmenite chứa crôm
• Vốn đầu tư và chi phí hoạt động cạnh tranh hơn so với các quá trình sản xuất rutile tổng hợp khác;
• Nhiên liệu có thể ở dạng khí, rắn, lỏng sử dụng để nung ilmenite, nung rutile tổng hợp và tái thu hồi axit;
• Việc chiết được thực hiện ở áp suất khí quiển trong thiết bị phản ứng lỏng/rắn ; • Nhìn chung thời gian xử lý là ngắn, do đó giảm kích thước thiết bị trên một đơn vị công suất;
• Quá trình này không cần nhiên liệu hay quặng cụ thể; • Sản phẩm là Rutile tổng hợp cao cấp (97% TiO2) • Hiệu suất thu Ti hồi cao;
• Có thể không có xả thải chất lỏng. Quá trình EARS:
• Quá trình này không cần nhiên liệu cụ thể. Ngoài nhiên liệu lỏng, khí, nhiên liệu rắn, chẳng hạn như, than đá hoặc than củi có thể được sử dụng;
• Tái sinh axit clohydric bởi quá trình EARS có chi phí thấp có hiệu quả, do giảm chi phí vốn và chi phí hoạt động giảm (bằng cách sử dụng các loại nhiên liệu chi phí thấp) khi so sánh với các quá trình có sẵn;
• Có lợi ích đáng kể về môi trường. Chất thải rắn là oxit, có thể được xử lý như rác trơ. Bất kỳ nguyên tố phóng xạ hoặc có hại sẽ bị cố định trong chất thải rắn. Các ứng dụng khác cho các viên oxit có thể tìm thấy chẳng hạn như làm nguyên liệu cho sản xuất thép, xi măng, chất nổ…
Doãn Út Năm 34 Lớp K35B - Sư phạm Hóa
• Axít HCl đẳng phí có thể được sản xuất. Trong quá trình ERMS, giảm đáng kể lượng nước tuần hoàn với axit, do đó làm giảm nhu cầu nhiên liệu tái sinh;
• Thu hồi được HCl từ dung dịch chiết.
So sánh mầu sắc của sản phẩm rutile tổng hợp thu được lần lượt bằng ba công nghệ: Becher, Benelite, và công nghệ Auspact đưa ra trên hình 13.
Hình 13: Ảnh rutile tổng hợp thu được từ công nghệ: Becher, Benelite và công nghệ Auspact
Doãn Út Năm 35 Lớp K35B - Sư phạm Hóa
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM