способ получения карбида кальция

Формула изобретения

Способ получения карбида кальция, включающий приготовление шихты из кокса и горючих сланцев следующего состава, мас.%: СаО 37-41; С_орг 19-21; SiO₂ 7,1-9,8; MgO 1,2-1,7; Fe₂O₃ 1,6-1,9; Al₂O₃ 1,7-1,9; S 1,1-1,4; CO₂ 23,8-25,6; Н₂О 0,9-1,2, плавление ее в печи, охлаждение расплава и измельчение плава, отличающийся тем, что перед приготовлением шихты горючие сланцы измельчают до крупности 5-6 мм, а кокс - до крупности 10-25 мм, приготовление шихты ведут при массовом соотношении кокса к горючим сланцам 1:(11-12), плавку проводят в течение порядка 20 мин при температуре 1900-2000°С, а измельчение плава ведут до крупности 6-20 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения карбида кальция, который может быть использован в качестве регулятора роста растений.

Известен способ получения карбида кальция (описание патента РФ № 2129093, 1999) путем электротермической плавки извести и углеродистого восстановителя с периодической подачей корректирующего материала, в качестве которого используют коксозольный остаток термической переработки карбонатсодержащих горючих сланцев в количестве до 10% от веса шихты, при этом коксозольный остаток является источником оксидов кальция (24,0-31,0%), кремния (14-20%), железа (2,3-3,5%) и углеродистого восстановителя (16-18%). Это снижает себестоимость карбида кальция, повышает содержание основного вещества в продукте и позволяет использовать отходы производства (коксозольный остаток).

Недостатком известного способа является расход дорогостоящих продуктов (электродного графита, обожженной извести) в основной части шихты (90-99%).

Известен также способ получения карбида кальция (авторское свидетельство СССР № 1168508, кл. С01В 31/32, 1985), включающий плавление шихты, состоящей из извести и углерода, охлаждение плава и разделение продуктов реакции - карбида кальция и ферросилиция, при этом плавление шихты ведут в присутствии известняка или сланцевого кокса зольного в количестве 12,9-28,3% от массы шихты. Для корректировки соотношения кремния к железу в шихте вводят недостающее количество железа в виде стружки, обеспечивающее весовое соотношение кремния к железу 1: 2, получая при этом карбид кальция со знаком качества (литраж ацетилена - до 300 л/кг карбида).

Недостатком известного способа является использование дорогостоящих продуктов в основном составе шихты /извести и углеродистого материала/.

Наиболее близким аналогом является способ получения карбида кальция, включающий приготовление шихты из кокса и горючих сланцев следующего состава, мас.%: СаО 37-41; C_орг 19-21; SiO₂ 7,1-9,8; MgO 1,2-1,7; Fe₂O ₃ 1,6-1,9; Al₂O₃ 1,7-1,9; S 1,1-1,4; CO₂ 23,8-25,6; H₂O 0,9-1,2, плавление ее в печи, охлаждение расплава и его измельчение (патент РФ № 1822106, 1995).

Недостатком способа является недостаточно высокий выход получаемого карбида кальция и высокий расход углеродистого восстановителя - кокса.

Задачей настоящего изобретения является повышение выхода карбида кальция и снижение расхода углеродистого восстановителя.

Это достигается тем, что перед приготовлением шихты горючие сланцы измельчают до крупности 5-6 мм, кокса - до 10-25 мм, приготовление шихты ведут при массовом соотношении кокса к горючим сланцам 1:(11-12), плавку проводят в течение 20 минут при температуре 1900-2000°С, а измельчение плава ведут до крупности 6-20 мм.

Горючие сланцы имеют следующий состав, мас.%: СаО 37,0-41,0; С_орг 19-21; SiO₂ 7,1-9,8; MgO 1,2-1,7; Fe₂O₃ 1,6-1,9; Al₂ O₃ 1,7-1,9; S 1,1-1,4; CO₂ 23,8-25,6; H ₂O 0,9-1,2.

Массу кокса и массу горючих сланцев берут в отношении 1: (11-12).

Пример. Готовят шихту из горной массы горючих сланцев (Ленинградская область) следующего состава, маc.%: СаО 37,0; С_орг 21,9; SiO₂ 9,7; MgO 1,8; Fe₂O₃ 1,6; Al₂O₃ 1,9; S 1,4; CO₂ 23.8; H₂O 0,9, измельченных до 5,5 мм и кокса, измельченного до 18 мм, взятых в пропорции 11:1. Плавят ее в карбидной печи типа РКО 16,5 при температуре 2000°С 20 минут. Полученный расплав сливают в изложницы и охлаждают, охлажденный карбид измельчают до крупности карбида кальция - порядка 17 мм; содержание CaC ₂ составляет 66,3-68,5%; выход карбида кальция увеличивается на 10-15% по отношению к ближайшему аналогу.

Полученный карбид кальция имеет время полного разложения, сут: на воздухе 1-10; в воде 0,83-0,94; в почве влажностью 10% 6,25-6,5. Количество выделившегося ацетилена в сутки составляет: на воздухе 15-18; в воде 100; в почве влажностью 10% 50-50.

Изобретение позволяет получить влагоустойчивый карбид кальция с высоким выходом, который можно использовать в качестве регулятора роста растений пролонгированного действия, обеспечивающего выделение ацетилена в почву в течение длительного времени.