專利名稱：從鉻礦石制造堿金屬鉻酸鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用堿金屬化合物與鉻礦石反應(yīng)并用含氧氣體對(duì)其進(jìn)行氧化以制造堿金屬鉻酸鹽的方法。
已知的一種方法是使鉻礦石與堿金屬化合物在900到1100℃的溫度下一起焙燒以使其反應(yīng)，從而生成堿金屬的鉻酸鹽。常規(guī)上，該反應(yīng)是直接在加熱的轉(zhuǎn)管窯中進(jìn)行的。其反應(yīng)進(jìn)行依賴于所使用的堿金屬化合物，主要是根據(jù)下列綜合的反應(yīng)方程式(1)，(2)和/或(3)
困難在于，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，由于反應(yīng)中間產(chǎn)生低熔融點(diǎn)的混合物，它一方面導(dǎo)致反應(yīng)混合物粘貼到反應(yīng)器的器壁上以及形成顆粒，另一方面妨礙氧進(jìn)入到反應(yīng)化合物中，以致反應(yīng)將只在有限的空間和時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，而且是不完全的，產(chǎn)量有限。
對(duì)方法的改進(jìn)措施特別是涉及到把選礦后的廢石添加到反應(yīng)混合物中，這一方面是為了防止反應(yīng)混合物粘貼到反應(yīng)器的器壁上以及?；?，另一方面也有利于氧的進(jìn)入。另外，對(duì)方法的改良是為了有利于氧的進(jìn)入。還有，對(duì)方法的改進(jìn)還涉及提高含氧氣體中的氧含量，例如見(jiàn)US-A3095 266，US-A3733389，US-A4162295和US-A4244925。用純氧作為含氧氣氛使用的方法也已經(jīng)考慮過(guò)了。在此情況下，必須對(duì)煅燒窯進(jìn)行直接的或間接的電加熱或用燃燒器進(jìn)行間接的加熱。然而，對(duì)窯結(jié)構(gòu)中的熱傳導(dǎo)材料必須有很高的要求，以致寧可繼續(xù)使用以含碳物料的燃燒來(lái)進(jìn)行直接加熱的轉(zhuǎn)管窯(US-A4244925，第4欄，第56～62行)，在該窯中通入含氧氣體與燃燒器廢氣的混合氣體。此外，根據(jù)已知的方法，通過(guò)窯的氧必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于作為氧化反應(yīng)所必需的氧，為的是保持窯內(nèi)氧氣中有高的氧含量。按照WO 91/17118，甚至用間接加熱轉(zhuǎn)管窯和向其供給純氧的方法，在煅燒過(guò)程中釋出氣體的結(jié)果是窯氣氛變稀。
已有人(DE專利544086)提出，按照上面所給的反應(yīng)式(1)進(jìn)行的反應(yīng)局部地分為兩個(gè)階段，其中第一階段主要是釋放CO2，氧化作用則主要是在第二階段進(jìn)行，這就有可能不需使用選礦后的廢石。
根據(jù)DE-544086的方法，在煅燒階段，盡可能在低溫度800～900℃的范圍內(nèi)進(jìn)行，以使不用選礦后的廢石的操作成為可能。因此，在氧化作用階段進(jìn)一步加熱到900～1100℃范圍是必要的，這樣，在由燃燒器廢氣所稀釋的氧氣氛中，以比較慢的氧化速率進(jìn)行氧化。
本發(fā)明提供了一種用堿金屬化合物與鉻礦石反應(yīng)并在含有至少20%，優(yōu)選至少50%氧氣氛中進(jìn)行氧化以制造堿金屬鉻酸鹽的方法，其特征在于，把鉻礦石、堿金屬化合物和任選的一種選礦后的廢石組成的混合物在第一階段內(nèi)在一種含有不大于5%，優(yōu)選不大于2%(體積)氧的氣氛中加熱到1000和1400℃之間，最好是在1100～1400℃之間的溫度，而第二階段則在一個(gè)較低的溫度900～1070℃內(nèi)，在氧含量至少為50%(體積)，優(yōu)選至少為70%(體積)，最好至少為80%(體積)氧的氣氛供給的情況下進(jìn)行氧化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在煅燒階段(第一階段)高的溫度可確保碳酸鈉與Al2O3，Cr2O3和Fe2O3的反應(yīng)有非常高的反應(yīng)速度，并有CO2分離出來(lái)，以及形成很高熔融點(diǎn)的固體NaAlO2，NaFeO2和NaCrO2，這就使得不會(huì)由于中間熔融的碳酸鈉(熔點(diǎn)847℃)而引起分解混合物的粘貼和?；送?，在氧化階段(第2階段)進(jìn)行時(shí)，也用不著進(jìn)一步供給熱(即自熱)。
這可容許兩點(diǎn)，一是在第一階段中，僅僅用熱火焰氣直接加熱就能達(dá)到良好的能量供應(yīng)，二是在第二階段的氣氛中可達(dá)到一種高氧的含量，而不再需要任何間接的加熱了。
因此，根據(jù)本發(fā)明，煅燒階段最好通過(guò)含碳原料燃燒的直接加熱來(lái)實(shí)行，而氧化階段則不用供給外部的熱來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中通過(guò)適當(dāng)?shù)拇胧┗旧戏乐沽藘蓚€(gè)階段的氣氛的混合。
在煅燒階段里，氧的含量被保持得足夠地低，以使得Na2CrO4的形成基本上不會(huì)發(fā)生。
在煅燒階段，氧含量最好少于1%。特別優(yōu)選是氣氛中基本上不含氧。
下面的反應(yīng)基本上按兩階段進(jìn)行煅燒階段
氧化階段和所用鉻礦石和碳酸鈉的平均粒度應(yīng)小于60μm，最好是在5和30μm之間。小的粒度特別適合用來(lái)防止由于中間熔化的堿酸鈉所引起的?；F(xiàn)象。熔化的碳酸鈉的液滴越大，則按照反應(yīng)式(4)的固-液反應(yīng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，并且下面所述現(xiàn)象的可能性就越大，該現(xiàn)象是指碳酸鈉液滴與多個(gè)礦粒接觸而反應(yīng)，而后，它們就實(shí)際上“熔接”在一起。
可作為鉻礦石使用的是含有40～70%(重量)Cr2O3的礦石，該礦石所含的其他成分還有氧化鐵，氧化鋁和氧化鎂與更小比例的二氧化硅，天然礦物的其他成分的含量通常少于1%(重量)。
特別是把碳酸鈉用作為堿金屬化合物。此外，也可以使用一定量的氫氧化鈉和/或碳酸氫鈉，為的是影響初始的熔化性能并且加速初始的反應(yīng)。然而，一般情況下，單獨(dú)地使用碳酸鈉作為堿金屬化合物。
鉻礦石和堿金屬化合物大致按照序言中所給出的綜合反應(yīng)式以化學(xué)計(jì)量使用。通常，堿的超化學(xué)計(jì)量的使用不會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)完全，而且還會(huì)導(dǎo)致未反應(yīng)堿的排出。由于鉻礦石中的鉻被包含在固體物質(zhì)里，一般在工業(yè)上按合理的反應(yīng)時(shí)間不可能將其完全轉(zhuǎn)變成鉻酸鈉。為此，容許使用稍為低于化學(xué)計(jì)量的堿以便有效地利用堿?？紤]到鉻的不完全轉(zhuǎn)變，盡量使用合理多的堿以使以后能恰好完成轉(zhuǎn)化反應(yīng)，而不致對(duì)可轉(zhuǎn)變的鉻形成堿的短缺。依照所用鉻礦的性質(zhì)來(lái)決定轉(zhuǎn)管窯內(nèi)的溫度和反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)本發(fā)明，有可能使礦石中所含的鉻的轉(zhuǎn)變率達(dá)到90～99%。
根據(jù)本發(fā)明，特別打算使所有的碳酸鈉都在煅燒階段理想地參加反應(yīng)，而在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，如果有至少95%，最好是98%的碳酸鈉反應(yīng)并釋放出CO2就是足夠的了。
此外，在實(shí)行第一階段之前，在含氧的氣氛中，通過(guò)預(yù)熱到400和800℃之間的溫度，例如，用從第一階段的直接加熱的煙道氣中回收的熱來(lái)預(yù)熱，即可使存在于礦物中的二價(jià)鐵(FeⅡ)氧化成三價(jià)鐵(FeⅡ)。
有兩點(diǎn)值得注意，其一是根據(jù)本發(fā)明，在高溫下進(jìn)行煅燒，其二是根據(jù)本發(fā)明，實(shí)際上在高氧含量的氣氛中瞬間發(fā)生氧化作用。根據(jù)本發(fā)明，在煅燒階段實(shí)際滯留時(shí)間依賴于加熱到該溫度的時(shí)間。后者加熱的時(shí)間越長(zhǎng)，則處于反應(yīng)器中混合物的分解層可以越厚。例如在一個(gè)長(zhǎng)50m，直徑5m的直接加熱的工業(yè)規(guī)模的轉(zhuǎn)管窯中，分解混合物層可以厚到120cm。滯留時(shí)間可任選地為2～3小時(shí)，但分解混合物必須首先預(yù)熱到400～800℃。
在長(zhǎng)30m，直徑約3m的轉(zhuǎn)管窯內(nèi)，滯留時(shí)間可限于0.5～2小時(shí)。
可通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)管軸的合適傾斜角和/或通過(guò)選擇轉(zhuǎn)管的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)使滯留時(shí)間和層厚達(dá)到最佳值，從而保持物料的通過(guò)量與燃燒器的加熱能力相協(xié)調(diào)。
根據(jù)本發(fā)明，加熱時(shí)間超過(guò)2小時(shí)也有利于使用50-150%(重量，按礦石計(jì))的選礦后的廢石，其目的是為了排除分解混合物?；奈ｋU(xiǎn)。事實(shí)上，依照煅燒反應(yīng)的吸熱性質(zhì)，用長(zhǎng)的加熱時(shí)間，在碳酸鈉熔點(diǎn)(847℃)附近的溫度范圍只是非常緩慢地通過(guò)，這樣，若缺少選礦后的廢石時(shí)，會(huì)由于碳酸鈉不明顯地熔化而發(fā)生粘貼器壁或?；默F(xiàn)象。
當(dāng)用少于2小時(shí)的滯留時(shí)間，最好少于1小時(shí)的滯留時(shí)間時(shí)，在碳酸鈉熔點(diǎn)附近的溫度范圍一般通過(guò)得足夠地快，以致不管CO2釋放反應(yīng)的吸熱性質(zhì)，反應(yīng)將進(jìn)行得足夠地快，這樣就不會(huì)有顯著的?；F(xiàn)象發(fā)生。然而，附加使用高達(dá)50%(重量，按礦石計(jì))的選礦后的廢石，會(huì)使混合物中的碳酸鈉和礦石分布的局部波動(dòng)得以抵消，而碳酸鈉的局部過(guò)量會(huì)引起局部?；奈ｋU(xiǎn)。
通常，根據(jù)本發(fā)明，在煅燒階段，如果采用低氧含量并且保持足夠小的顆度的話，那么在第一階段里增加使用選礦后的廢石的量以及多于2小時(shí)的滯留時(shí)間也是意料中的，這樣，由于?；某潭群苄。灾略诘诙A段仍然是允許的。
基本上不含碳酸鈉的分解混合物離開(kāi)溫度為1000-1400℃的煅燒段而轉(zhuǎn)移到氧化段。煅燒段的終點(diǎn)溫度可以根據(jù)具體設(shè)備的性能來(lái)選擇，其原則是要使進(jìn)入氧化段的進(jìn)口溫度不超過(guò)1150℃，最好不超過(guò)1100℃。若是兩個(gè)段都在一個(gè)裝置中進(jìn)行，那么煅燒段的出口溫度最好選擇在較低的溫度范圍。要是它們?cè)诜珠_(kāi)的裝置內(nèi)進(jìn)行的話，則煅燒段的出口溫度最好選擇較高的溫度范圍，以使得在兩個(gè)段之間的轉(zhuǎn)移裝置內(nèi)失去的熱量能夠被吸收。
在每種情況下，均有給定的設(shè)備裝置，煅燒段的出口溫度必須選擇好，以使得物料能以比最高溫度1070℃低些的溫度迅速地到達(dá)氧化段(甚至有進(jìn)入氧化段的進(jìn)口溫度稍高于1070℃者)。
氧化作用在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，這與各個(gè)礦物顆粒有關(guān)。在氧化段，對(duì)于必要的滯留時(shí)間來(lái)說(shuō)，一個(gè)限制因素是分解混合物的成層，它阻礙了氧自由進(jìn)出的通路。
在氧化段，如果分解混合物厚8mm，最好不超過(guò)5mm的話，那么5～15分鐘的短滯留時(shí)間可獲得成功。
這樣的生產(chǎn)條件可用薄膜滾筒反應(yīng)器或在小轉(zhuǎn)管反應(yīng)器中得到，轉(zhuǎn)管長(zhǎng)度1～5m，直徑是長(zhǎng)度的1/8～1/12，這時(shí)，轉(zhuǎn)管可按捆束的形式聯(lián)合起來(lái)，以便獲得工業(yè)生產(chǎn)能力。
為了獲得經(jīng)濟(jì)效果并節(jié)約空間和時(shí)間，要求更大的轉(zhuǎn)管，如長(zhǎng)度20～50mm，直徑2～5m，這樣就會(huì)產(chǎn)生更大的層厚，例如20～80cm的層厚，這時(shí)為氧化作用，要求有30～60分鐘的滯留時(shí)間。如果借助于安裝在物料層底下的噴嘴將氧化作用所需的氧導(dǎo)進(jìn)分解混合物層中，則對(duì)于較厚的物料層也可使滯留時(shí)間減少。
由于在氧化階段不產(chǎn)生中間液相，因此不用擔(dān)心分解混合物的?；?，這樣也就不需要為防止?；F(xiàn)象而添加入選礦后的廢石了。
然而，在分解混合物中，氧化作用的速率會(huì)因增加多孔固體的比例而受到有利的影響，由于產(chǎn)生的液體鉻酸鈉被吸附在多孔固體(選礦后的廢石)上，因此氧進(jìn)入到還未被氧化的礦粒中與碳酸鈉反應(yīng)時(shí)所遇到的由已形成的液相所引起的阻礙不大。
除非煅燒段已經(jīng)含有較高比例的選礦后的廢石，否則，所用選礦后的廢石的比例最好不多于50%(重量，按礦石計(jì))。在各種情況下，在第一階段之前，任選地在預(yù)熱之前，將選礦后的廢石與分解混合物混合。
最好使用純氧導(dǎo)進(jìn)氧化段，且以逆流方式分解混合物。所需的氧量理論上可限于根據(jù)反應(yīng)式(5a)和(5b)的反應(yīng)所要求的氧量。然而，考慮到在整段時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有些波動(dòng)，因而使用稍許過(guò)量的氧是有利的。為了防止純氧的損失，將純氧與一定比例的空氣混合使用是可取的，在那里供應(yīng)的純氧量限于所需要的最大的化學(xué)計(jì)算量，然而，根據(jù)本發(fā)明，含氧氣體必須包含至少50%的氧，最好至少包含80%的氧。
根據(jù)本發(fā)明，直接燃燒的轉(zhuǎn)管窯、豎窯、流化床窯或雙層窯都可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明第一階段之方法。當(dāng)然最好是選用轉(zhuǎn)管窯。
如果在兩個(gè)階段中都使用轉(zhuǎn)管，那么根據(jù)本發(fā)明的方法，兩個(gè)階段最好都在統(tǒng)一的轉(zhuǎn)管中進(jìn)行。這種優(yōu)選方案的特征在于，在第1階段和第2階段之間采取一種隔離氣氛的措施，即第1階段和第2階段的窯氣氛混合的可能性就被抑制，甚至是完美地防止了。轉(zhuǎn)管的加熱則是由配置在轉(zhuǎn)管上相應(yīng)于進(jìn)行第一階段反應(yīng)的部位的燃燒器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
窯氣氛的隔離可由合適的機(jī)械隔板來(lái)完成。例如，隔板可正常地裝備到轉(zhuǎn)管軸上以確保只有用于煅燒的原料可通過(guò)，而大大地防止了進(jìn)行第一階段和第2階段的兩個(gè)轉(zhuǎn)管區(qū)域之間的氣體流通。也可以將一個(gè)管子置于轉(zhuǎn)管內(nèi)并使其平行于轉(zhuǎn)管軸而延伸過(guò)該轉(zhuǎn)管內(nèi)進(jìn)行第二階段的區(qū)域，借助于該管子來(lái)限定出該轉(zhuǎn)管的內(nèi)部橫截面，這樣就能維持由富氧空氣或氧所構(gòu)成的氣流接近于塞流狀態(tài)，這時(shí)從轉(zhuǎn)管出口端排出的富氧氣氛須進(jìn)行測(cè)量控制，以使得當(dāng)氣流通過(guò)轉(zhuǎn)管中第二階段的區(qū)域時(shí)，其中的氧基本上完全被消耗掉。
根據(jù)一種特別優(yōu)選的氣體分隔方案，氧經(jīng)由料層底下的噴嘴穿過(guò)轉(zhuǎn)管的磚襯直接導(dǎo)進(jìn)原料堆里進(jìn)行氧化反應(yīng)。如果實(shí)際上沒(méi)有多于作為原料堆氧化作用所消耗的氧被導(dǎo)進(jìn)的話，那么窯中氣氛的隔離將由原料堆的表面自身來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如果兩階段在分開(kāi)的裝置內(nèi)實(shí)行，則第一階段則最好在轉(zhuǎn)管中進(jìn)行，而且用作第2階段的裝置將允許以較小的層厚進(jìn)行氧化作用，以及在轉(zhuǎn)管束反應(yīng)器或薄膜滾筒反應(yīng)器內(nèi)的分解混合物允許有短的滯留時(shí)間。
本發(fā)明將在下面用附圖詳細(xì)說(shuō)明。


圖1示出為實(shí)施本方法使用兩個(gè)轉(zhuǎn)管的一種裝置。
圖2示出在兩個(gè)階段之間有氣氛分隔裝置的一種轉(zhuǎn)管。
圖3示出使氧通過(guò)在料層底下的噴嘴進(jìn)入氧化階段的一種轉(zhuǎn)管。
圖4示出通過(guò)圖3所示裝置的一個(gè)橫截面A-A。
圖5示出用于氧化階段的具有薄膜滾筒反應(yīng)器的一種裝置。
圖6示出用于氧化階段的具有轉(zhuǎn)管束反應(yīng)器的一種設(shè)備裝置。
除非另作說(shuō)明，不同圖中相同的符號(hào)指的是相互對(duì)應(yīng)的元件。
圖1示出為實(shí)行第1階段的一種轉(zhuǎn)管窯1，它被支架在運(yùn)轉(zhuǎn)的滾筒2上，以便使之能?chē)@軸3旋轉(zhuǎn)。
從一個(gè)貯倉(cāng)4出來(lái)的分解混合物經(jīng)由一個(gè)螺旋推進(jìn)器5依箭頭6的方向，連續(xù)不斷地裝入轉(zhuǎn)管1中。轉(zhuǎn)管1的加熱由燃燒器7進(jìn)行，燃料8和燃燒空氣9由箭頭所示的方向供應(yīng)。煙道廢氣和釋放的CO2沿箭頭10的方向排出。
最好利用煙道廢氣釋放的熱來(lái)預(yù)熱分解混合物，任選地可外加含氧氣氛以作為分解混合物的預(yù)氧化之用。煅燒過(guò)的分解混合物沿箭頭11通進(jìn)第2個(gè)為實(shí)施第2階段反應(yīng)的未加熱的轉(zhuǎn)管窯21內(nèi)。轉(zhuǎn)管窯支架在滾筒22上，為的是圍繞軸23旋轉(zhuǎn)。氧化作用所需的氧沿箭頭99方向供應(yīng)。為分解混合物使用的過(guò)量的含氧氣體在進(jìn)口的端處13被分離排出。第2階段的含氧氣氛與第1階段的無(wú)氧氣氛的混合主要憑一種有活節(jié)的閘門(mén)12來(lái)防止。含鉻酸鈉的窯料沿箭頭98的方向排出并供給浸出鉻酸鈉。一個(gè)帶有燃燒和空氣供給(28和29)口的預(yù)熱燃燒器27準(zhǔn)備作為轉(zhuǎn)管23的起動(dòng)之用，為的是在最初裝填燃燒過(guò)的分解混合物之前，將轉(zhuǎn)管預(yù)熱到操作溫度950～1070℃。
圖2表示為實(shí)現(xiàn)兩階段Ⅰ和Ⅱ反應(yīng)的一種一體化的轉(zhuǎn)管窯31。燃燒器7被推進(jìn)到轉(zhuǎn)管中的一個(gè)合適距離以使得實(shí)行燃燒階段反應(yīng)的轉(zhuǎn)管的區(qū)段被加熱。一個(gè)隔板32被用來(lái)防止來(lái)自兩個(gè)區(qū)段的氣氛混合。
圖3表示為實(shí)現(xiàn)兩階段Ⅰ和Ⅱ反應(yīng)的一種一體化的轉(zhuǎn)管窯31，在那里，借助于在區(qū)域Ⅱ內(nèi)轉(zhuǎn)管31所形成的表面上安排的料層底下噴嘴33來(lái)供應(yīng)氧。該料層底下噴嘴33通過(guò)旁軸的供應(yīng)導(dǎo)管35和一種安裝排列在轉(zhuǎn)管軸3周?chē)沫h(huán)形輸送管36來(lái)供料。
將料層底下噴嘴33連接到供給管35上的閥門(mén)34用來(lái)控制氧，使得只有在相應(yīng)的料層底下噴嘴覆蓋有分解混合物的情況下才能有氧的供給。另外還控制氧的通過(guò)量，使之只供應(yīng)在通過(guò)分解混合物時(shí)被消耗的氧。為此，在區(qū)域Ⅰ中，氣氛的氧含量不增加到根據(jù)本發(fā)明容許的含量之上，過(guò)量的氧可任選地采用一種抽吸裝置沿箭頭13的方向排出。
圖4表示根據(jù)圖3通過(guò)轉(zhuǎn)管的一個(gè)截面A-A。
料層底下的噴嘴經(jīng)由一個(gè)緊緊地連接到轉(zhuǎn)管表面(即與它一起旋轉(zhuǎn))的環(huán)形導(dǎo)管36再通過(guò)連接管35(圖3)和閥門(mén)34來(lái)供應(yīng)氧。
環(huán)形的導(dǎo)管36包括分布在整個(gè)圓周邊緣上的接觸閥37，而軟管39a和39b則通過(guò)接觸閥38a和38b連接到接觸閥37上。閥門(mén)38a和38b中至少有一個(gè)被交替地連接到閥門(mén)37中的一個(gè)(此處是37a)上并且被環(huán)形導(dǎo)管36攜帶著與轉(zhuǎn)管一道旋轉(zhuǎn)到軟管39a所容許的程度。相關(guān)閥門(mén)的連接則由控制器(圖中未顯示出)來(lái)擰松，閥門(mén)37(此處是37b)被移回轉(zhuǎn)管旋轉(zhuǎn)的相反方向并連接到下一個(gè)可利用的閥門(mén)37(此處是37b)。
圖5表示在一薄膜滾筒反應(yīng)器里實(shí)施第2階段(Ⅱ)的一種裝置。后者由滾筒50組成，它互相成對(duì)地裝配著，幾乎相互接觸并且互相按反方向旋轉(zhuǎn)。分解混合物沿著箭頭11方向離開(kāi)第1階段，落入由上部滾筒對(duì)形成的通道41并且借助于滾筒50的旋轉(zhuǎn)在滾筒50的周邊表面形成薄膜40，然后沿著該滾筒落入下部滾筒對(duì)的拱肩區(qū)域42內(nèi)。此處所示的具體設(shè)備由兩對(duì)疊置的滾筒組成，部分氧化的分解混合物自上部滾筒對(duì)的拱肩4落下，進(jìn)入下部滾筒對(duì)的通道41。任選的附加隔板51可供作為收集可能滴下的熔融物之用。
一個(gè)或多個(gè)燃燒器27提供作為薄膜滾筒反應(yīng)器的起動(dòng)之用。滾筒50被固定在絕熱的爐套51里。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明在轉(zhuǎn)管束反應(yīng)器進(jìn)行氧化階段的一種裝置。每個(gè)管束67都由多個(gè)管子65同軸地裝配在轉(zhuǎn)軸66的周?chē)?，它圍繞軸66一起旋轉(zhuǎn)。每組管束67都有6根管子，它們處于軸66的平面上。每個(gè)管束都表示有36個(gè)管子65。
燃燒過(guò)的分解混合物沿箭頭11離開(kāi)第1階段并滴進(jìn)一個(gè)居中的料斗60中，它有一個(gè)分配底盤(pán)61，任選地通過(guò)一種分配裝置(圖中未顯示)分配之后進(jìn)入供料管62，供料管的數(shù)目與管子65的數(shù)目相一致。在管束67的進(jìn)口端裝有斜槽溝63，它經(jīng)由一個(gè)連桿裝置64緊緊地連接到軸66上，在那里，每個(gè)斜槽溝都給定地連到一特定的管子65上。斜槽溝63都按可旋轉(zhuǎn)方式被固定到高于其重心位置的連桿裝置64上，以致在連桿裝置64圍繞軸66旋轉(zhuǎn)時(shí)它們的開(kāi)口總是指向上。在管束67圍繞軸66旋轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)斜槽溝63都恰好指派給一特殊的供應(yīng)管63。由含鉻酸鈉的窯材料構(gòu)成的一種產(chǎn)品物流沿箭頭98方向離開(kāi)每只管子65。
權(quán)利要求
1.由鉻礦石與堿金屬化合物反應(yīng)和在含有至少20%氧的氣氛中氧化以制造堿金屬鉻酸鹽的方法，其特征在于由鉻礦石、堿金屬化合物和任選的選礦后的廢石組成的混合物在第1階段中，在一種含有不大于5%(體積)氧的氣氛中被加熱到1000和1400℃之間的一個(gè)溫度，而在第2階段里則是在有含至少50%氧的氣氛供應(yīng)情況下，在900～1070℃的一較低溫度時(shí)被氧化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在進(jìn)行第2階段時(shí)不用外熱供應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，組成混合物的顆粒的平均粒度為5～60μm，優(yōu)選為5～30μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任一種方法，其特征在于，被使用的選礦后的廢石之用量不多于50%(重量，按礦石計(jì))。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4的任何一種方法，其特征在于，在第2階段中，分解混合物與含氧氣體接觸的一層厚度不多于8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5的任何一種方法，其特征在于，在實(shí)施第1階段之前，分解混合物在含氧的氣氛里，在400和800℃之間的一個(gè)溫度被預(yù)氧化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6的任何一種方法，其特征在于，在第1階段實(shí)施中，分解混合物的層厚為20到120cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，第2階段是在一個(gè)薄膜滾筒反應(yīng)器或轉(zhuǎn)管束反應(yīng)器中進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到4、6和7的任何一種方法，其特征在于，第1階段和第2階段在同一轉(zhuǎn)管里，但在分開(kāi)的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，在為實(shí)施第2階段的區(qū)域里，采用料層底下的噴嘴來(lái)將含氧氣體引導(dǎo)進(jìn)分解混合物內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使鉻礦石與堿金屬化合物反應(yīng)并且在至少含氧20％的氣氛中進(jìn)行氧化來(lái)制造堿金屬鉻酸鹽的方法，該法中，在第一階段，由鉻礦石、堿金屬化合物以及任選的選礦后的廢石組成的混合物在一種含有不多于2％(體積)氧的氣氛中被加熱到1000和1400℃之間的溫度，而在第二階段，此混合物則在900～1070℃的較低溫度并在供應(yīng)至少含70％的氧的氣氛情況下被氧化。
文檔編號(hào)C01G37/14GK1109026SQ94117009
公開(kāi)日1995年9月27日 申請(qǐng)日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月30日
發(fā)明者U·阿恩特, M·巴茨, R·貝林豪森, H·D·布洛克, H·海爾克, N·倫霍夫, H·H·莫列托, H·G·尼德-法倫霍爾茨, H·林克斯, B·施普雷凱邁耶, R·韋伯 申請(qǐng)人:拜爾公司