Эффективный способ обезвреживания содержащих цианиды газообразных отходов и сточных вод в способе получения цианидов щелочных металлов - RU2017145979A
Код документа: RU2017145979A
Формула
1. Способ получения цианидов щелочных металлов в виде твердых веществ, включающий следующие стадии:
i) стадию абсорбции в виде абсорбции цианида водорода из реакционного газа, содержащего цианид водорода, в водном растворе гидроксида щелочного металла с получением водного раствора цианида щелочного металла;
ii) стадию обработки содержащих цианиды газообразных отходов, возникающих на стадии i), где:
iia) на первой стадии горения, содержащие цианиды газообразные отходы, возникающие на стадии i), подвергаются субстехиометрическому горению (кислородного компонента в камере сгорания меньше, чем требуется стехиометрически);
iib) на стадии охлаждения реакционную смесь, полученную на стадии iia), охлаждают путем введения водного раствора;
iic) на второй стадии горения реакционную смесь, полученную на стадии iib), подвергают горению путем подачи дополнительного кислорода в сверхстехиометрических условиях (кислородного компонента в камере сгорания больше, чем требуется стехиометрически);
iii) стадию кристаллизации в виде введения раствора цианида щелочного металла в испарительный кристаллизатор, который нагревают путем обогрева, в частности, путем парового обогрева, и в котором обеспечивается давление ниже атмосферного (ниже 1013 мбар (101300 Па));
iv) стадию конденсации содержащих цианиды паров, возникающих на стадии iii), с образованием содержащего цианиды парового конденсата;
v) стадию рециркуляции, во время которой содержащий цианиды паровой конденсат, полученный на стадии iv), используют в качестве водного раствора на стадии iib).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цианид натрия образуется в виде цианида щелочного металла.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве реакционного газа, содержащего цианид водорода, используют неочищенную газовую смесь из процесса Андрусова.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что исходное горение на стадии iia) проводят при температуре, составляющей приблизительно 1000-1500°С, в частности, приблизительно 1200-1400°С и при соотношении между существующим кислородом и стехиометрически необходимым кислородом (λ), составляющем от 0,75 до 1, в частности, приблизительно 0,8-0,9.
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что на стадии охлаждения iib) используют водный раствор в количестве, составляющем приблизительно 100-250 л, в частности, приблизительно 150-200 л по отношению к 1000 м3 газовой реакционной смеси в точке впрыска, и температуру снижают приблизительно до 800-950°С.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что второе горение на стадии iic) проводят при температуре, составляющей приблизительно от 700 до не более чем 1000°С, в частности, приблизительно 800-900°С, и при соотношении между предоставляемым кислородом и стехиометрически необходимым кислородом (λ), составляющем от не менее чем 1 до 2,5, в частности, приблизительно 1,2-2.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что стадию кристаллизации iii) проводят так, чтобы испарительный кристаллизатор нагревался с помощью парового обогрева так, чтобы на контактной поверхности нагревательного элемента и раствора цианида щелочного металла обеспечивалась температура, составляющая приблизительно 60-100°С, предпочтительно приблизительно 70-90°С, и обеспечивалось давление, составляющее приблизительно 30-100 мбар (3000-10000 Па), предпочтительно 60-65 мбар (6000-6500 Па).
8. Способ получения цианидов щелочных металлов в качестве твердых веществ, в частности, по меньшей мере по одному из пп. 1-7, включающий по меньшей мере следующие стадии:
i) стадию абсорбции в виде абсорбции цианида водорода из реакционного газа, содержащего цианид водорода, в водном растворе гидроксида щелочного металла с получением водного раствора цианида щелочного металла;
iii) стадию кристаллизации в виде введения раствора цианида щелочного металла в испарительный кристаллизатор, который нагревают путем обогрева, в частности, путем парового обогрева, и в котором обеспечивается давление ниже атмосферного (ниже 1013 мбар (101300 Па));
iv) стадию конденсации содержащих цианиды паров, возникающих на стадии iii), с образованием содержащего цианиды парового конденсата; где стадию конденсации iv) осуществляют с использованием многоступенчатого пароструйного компрессора, который забирает отработанные пары из кристаллизатора.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что он включает следующие дополнительные стадии:
ii) стадию обработки содержащих цианиды газообразных отходов, возникающих на стадии i), где:
iia) на первой стадии горения содержащие цианиды газообразные отходы, возникающие на стадии i), подвергают субстехиометрическому горению (кислородного компонента в камере сгорания меньше, чем требуется стехиометрически);
iib) на стадии охлаждения реакционную смесь, полученную на стадии iia), охлаждают путем введения водного раствора;
iic) на второй стадии горения реакционную смесь, полученную на стадии iib), подвергают горению путем подачи дополнительного кислорода или воздуха в сверхстехиометрических условиях (кислородного компонента в камере сгорания больше, чем требуется стехиометрически);
v) стадию рециркуляции, во время которой содержащий цианиды паровой конденсат, полученный на стадии iv), используют в качестве водного раствора на стадии iib).
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что пароструйный компрессор используют так, чтобы степень сжатия на всех стадиях составляла приблизительно от 1:33 до 1:10, в частности, приблизительно от 1:16 до 1:15, особенно предпочтительно приблизительно 1:15,5.
11. Способ по любому из пп. 8-10, отличающийся тем, что стадии ii) и iv) представляют собой замкнутую систему в отношении содержащего цианиды парового конденсата, полученного на стадии iv), где отсутствует содержащий цианиды паровой конденсат, который должен быть отброшен.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что после стадии iii) осуществляют дополнительную стадию разделения iiib) в виде разделения кристаллов цианида щелочного металла, образованных из маточного раствора путем центрифугирования, в частности, с помощью скоростных центрифуг периодического действия.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что после стадии разделения iiib) осуществляют дополнительную стадию рециркуляции iiic) в виде рециркуляции приблизительно X об. % маточного раствора, разделенного на стадии iiib), в абсорбцию в соответствии со стадией i) и в виде рециркуляции приблизительно (100-Х) об.% маточного раствора, разделенного на стадии iiib), в кристаллизацию в соответствии со стадией iii).
14. Способ по п. 12 или 13, отличающийся тем, что после стадии разделения iiib) осуществляют дополнительную стадию сушки iiid) в виде сушки кристаллов цианида щелочного металла, отделенных на стадии iiib), где стадия сушки спроектирована, в частности, так, что отделенные кристаллы цианида щелочного металла сушат с помощью последующей контактной сушилки, причем степень сушки кристаллов цианида щелочного металла может быть установлена индивидуально от партии к партии.
15. Способ по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что кристаллы цианида щелочного металла, образованные на стадии iiib), имеют распределение частиц по размерам со значением d50 размеров кристаллов, составляющем приблизительно 50-200 мкм, в частности, приблизительно 100-120 мкм.
16. Способ по любому из пп. 12-15, отличающийся тем, что стадии i), iii), iiib) и iiic) образуют замкнутую систему по отношению к маточному раствору, разделенному на стадии iiib), где отсутствует маточный раствор, содержащий цианиды щелочного металла, который должен быть отброшен.
17. Способ по любому из пп. 12-16, отличающийся тем, что кристаллы цианида щелочного металла, отделенные на стадии iiib), сушат на стадии iiid), где сушку осуществляют в контактной сушилке с принудительной циркуляцией при температуре нагревательной среды, составляющей приблизительно 180-400°С, предпочтительно приблизительно 185-250°С.
18. Цианид щелочного металла, полученный способом по любому из пп. 1-17.
