ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

В настоящее время актуальной является задача получения оксида никеля определенного химического и гранулометрического состава.

Способ получения оксидов никеля, включает приготовление раствора нитрата никеля, его термическую обработку в присутст­вии водяного пара, конденсацию выделяющихся газов с образова­нием азотной кислоты и возвратом ее на стадию приготовления раствора, новым является то, что перед термической обработкой

исходный раствор упаривают до концентрации не менее 1,1 кг/л, а водяной пар на стадии термической обработки используют в качестве сжижающего агента в аппарате кипящего слоя (КС) при соотношении

(cp•gp)/gвп <=1,68, где="" ср-концентрация="" исходного="" раствора,="">

gp - расход исходного раствора, кг/ч

gвп -расход водяного пара, кг/ч

Благодаря наличию отличительных признаков, перечисленных выше, в предлагаемом способе появляется ново свойство - исключение выбросов оксида азота в атмосферу.

Обычно на заводах по производству оксидов никеля (и как промежуточный этап получение нитрата никеля) для растворения металлического никеля используется азотная кислота с концент­рацией не менее 25% (например, на Уральском заводе химических реактивов).

Таким образом, при массовой концентрации исходного рас­твора нитрата никеля менее 1,1 кг/л после конденсации образую­щихся газов получалась азотная кислота, концентрация которой была недостаточной (15-20%) для непосредственного использова­ния на стадии приготовления исходного раствора, что является неэкономичным, так как для приготовления раствора нитрата ни­келя необходимо дополнительное проведение операций для по­вышения ее концентрации до>=25%.

Существенным является то, что при упаривании водных растворов азотной кислоты происходит насыщение паровой фазы парами азотной кислоты и тем больше, чем концентрированный раствор, т. е. концентрирование водного раствора азотной кис­лоты методом упарки невозможно без ее потери с паровой фазой. Причем потери растут с повышением концентрации кислоты в растворе.

При упаривании же водных растворов нитратов потери азотной кислоты не происходит до момента термического разло­жения нитрата. Максимально возможное в условиях обычной упарки содержание составляющих азотной кислоты в водном рас­творе нитрата никеля соответствует составу дегидрата его ni(no3) ₂•2Н ₂o.

Концентрация, до которой упаривается исходный раствор, необходима для повышения производительности установки по го­товому продукту (получениеnio)и обусловлена требованиями по концентрации, предъявляемыми к регенерируемой азотной кисло­те. Установка для реализации способа получения оксида никеля работает следующим образом (см. рисунок). Нитрат никеля в ви­де исходного раствора нитрата никеля поступает из аппарата при­готовления раствора 1 в питающий монжюс 2, снабженный паро­вой рубашкой для доупарки раствора до необходимой концентра­ции. Упаренный раствор из монжюса 2 под давлением подается в реактор кипящего слоя 3, снабженный электронагревателем, через пневматическую форсунку 4. Здесь в кипящем слое гранул гото­вого оксида никеля при 400°С происходит термическое разложе­ние нитрата никеля до оксида никеля по реакции

ni(no3) ₂•6h ₂0--->nio+2no+3/2o ₂+6h ₂oВ период разогрева установки в качестве ожидающей и рас­пыляющей среды использовался сжатый воздух, а в период про­ведения рабочего процесса водяной пар. Готовый продукт в виде гранул оксида никеля выводится из реактора 3 в процессе работы. Образованные в процессе реакции газы из реактора 3 с частично вынесенным продуктом проходят последовательно циклон 6 и конденсатор 7.

В циклоне происходит очистка газов от оксида никеля, ко­торый по мере накопления выводится в контейнер готового про­дукта. В конденсаторе 7 происходит улавливание концентрирую­щих газов. Они выводятся в приемную часть 8 в виде раствора азотной кислоты, которая подается в аппарат для приготовления исходного раствора нитрата никеля 1. Для псевдооожижения ис­пользуется воздух и водяной пар, которые поступают из магист­рали через калорифер 5 в газораспределительное устройство ре­актора 3.

Получаемая на стадии конденсации отходящих газов азот­ная кислота непосредственно используется для приготовления исходного раствора нитрата никеля. Безотходность производства и исключение жидких и газообразных выбросов решают эколо­гическую задачу. Предотвращены выбросы оксидов азота в атмо­сферу, повысилась производительность, экономичность процесса получения оксидов никеля и качество готового продукта путем безотходного получения частиц оксидов, однородных по химиче­скому и гранулометрическому составу.