一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法
【專利摘要】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。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(dòng)下由底部向上流動(dòng)，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?jiān)珻O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(jī)返回合成釜底部重新參與反應(yīng)，整個(gè)生產(chǎn)為長周期的連續(xù)過程。實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。
【專利說明】一種中壓連續(xù)氣化制備羰基鐵的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]羰基法鐵精煉工藝?yán)靡谎趸己徒饘勹F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。
[0003]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(diǎn)是工藝簡單，但該工藝對(duì)原料要求嚴(yán)格，合成效率比較低。中壓羰基法利用轉(zhuǎn)動(dòng)釜進(jìn)行羰基合成，合成壓力7-10Mpa，溫度約200°C。中壓羰基法工藝先進(jìn)，自動(dòng)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(duì)設(shè)備要求較高，尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)釜技術(shù)復(fù)雜。高壓羰基法采用固定釜進(jìn)行羰基合成，合成壓力20-25Mpa，溫度約200°C。該方法對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)、合成速度快、鐵提取率高、有利于貴金屬回收，但裝置造價(jià)高，安全性要求嚴(yán)格。
[0004]高壓和中壓羰基法都是間歇式生產(chǎn)，在實(shí)踐操作中都存在著輔助時(shí)間長、生產(chǎn)效率低的問題，輔助時(shí)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(duì)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(biāo)。高壓生產(chǎn)工藝和中壓生產(chǎn)工藝在實(shí)踐操作中都存在著輔助時(shí)間長、生產(chǎn)效率低的問題，輔助時(shí)間約占年生產(chǎn)期的30%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對(duì)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。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—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(dòng)下由底部向上流動(dòng)，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?jiān)?，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(jī)返回合成釜底部重新參與反應(yīng)，整個(gè)生產(chǎn)為長周期的連續(xù)過程。
[0008]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。[0009]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。
[0010]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°c。
[0011]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?jiān)?，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(shí)現(xiàn)了反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。
【具體實(shí)施方式】
[0012]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°C后通入合成釜底部，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動(dòng)下由底部向上流動(dòng)，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?jiān)?，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(gè)生產(chǎn)過程為連續(xù)長周期的生產(chǎn)
實(shí)施例1
控制鐵合金粉末以50kg/h加料速度進(jìn)入合成釜底部，7MPa的CO氣體以1000NM3/h加料量經(jīng)加熱至150°C后通入合成釜底部，一次銅鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動(dòng)下由底部向上流動(dòng)。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?jiān)?。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(jī)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(shí)后結(jié)束。
[0013]實(shí)施例2
控制鐵合金粉末以80kg/h加料速度進(jìn)入合成釜底部，8MPa的CO氣體以1500NM3/h加料量經(jīng)加熱至180°C后通入合成釜底部，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動(dòng)下由底部向上流動(dòng)。將連續(xù)合成釜頂部得到的混合氣體經(jīng)過除塵器，在除塵器底部得到鐵合金反應(yīng)殘?jiān)?。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(jī)送入合成釜重新參與羰基鐵連續(xù)羰化反應(yīng)，反應(yīng)120小時(shí)后結(jié)束。
[0014]實(shí)施例3
控制鐵合金粉末以120kg/h加料速度進(jìn)入合成釜底部，8Mpa的CO氣體以1500NM3/h加料量經(jīng)加熱至1 0°C后通入合成釜底部，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動(dòng)下由底部向上流動(dòng)。將連續(xù)合成釜頂部得到的混合氣體經(jīng)過除塵器，在除塵器底部得到鐵合金反應(yīng)殘?jiān)３龎m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(jī)送入合成釜重新參與羰基鐵連續(xù)羰化反應(yīng)，反應(yīng)200小時(shí)后結(jié)束。
[0015]實(shí)施例4控制鐵合金粉末以120kg/h加料速度進(jìn)入合成釜底部，8Mpa的CO氣體以2000匪3/h加料量經(jīng)加熱至200°C后通入合成釜底部，鐵合金粉末在CO氣流驅(qū)動(dòng)下由底部向上流動(dòng)。將連續(xù)合成釜頂部得到的混合氣體經(jīng)過除塵器，在除塵器底部得到鐵合金反應(yīng)殘?jiān)３龎m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(jī)送入合成 釜重新參與羰基鐵連續(xù)羰化反應(yīng)，反應(yīng)200小時(shí)后結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種中壓連續(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(dòng)下由底部向上流動(dòng)，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?jiān)?，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(jī)返回合成釜底部重新參與反應(yīng)，整個(gè)生產(chǎn)為長周期的連續(xù)過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓連續(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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓連續(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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中壓連續(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°C。
【文檔編號(hào)】C01G49/16GK103723777SQ201310673277
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】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(qǐng)人:金川集團(tuán)股份有限公司