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JPS6012976B2 - Method for producing chromium dichloride and iron dichloride - Google Patents
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JPS6012976B2 - Method for producing chromium dichloride and iron dichloride - Google Patents

Method for producing chromium dichloride and iron dichloride

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Publication number
JPS6012976B2
JPS6012976B2 JP15168677A JP15168677A JPS6012976B2 JP S6012976 B2 JPS6012976 B2 JP S6012976B2 JP 15168677 A JP15168677 A JP 15168677A JP 15168677 A JP15168677 A JP 15168677A JP S6012976 B2 JPS6012976 B2 JP S6012976B2
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Japan
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dichloride
iron
chromium
gas
inert gas
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JP15168677A
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孝 大柴
真 笠原
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフェロクローム又はクローム・鉄還元べレット
と塩素より二塩化クローム及び二塩化鉄を同時に製造す
る方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for simultaneously producing chromium dichloride and iron dichloride from ferrochrome or chromium-iron reduced pellets and chlorine.

二塩化クロームは三塩化クローム、金属クロームの製造
並びにクロマィジング用として又二塩化鉄は染料、煤梁
、冶金、調剤、塩化第二鉄原料ト磁性酸化鉄用として用
いられている。
Chromium dichloride is used for the production of chromium trichloride, metallic chromium, and chromizing, and iron dichloride is used for dyes, soot beams, metallurgy, preparations, and magnetic iron oxide as a raw material for ferric chloride.

二塩化クローム、二塩化鉄をフェロクロームを用いて製
造する方法については次に示す方法が発表されている。
The following method has been announced for producing chromium dichloride and iron dichloride using ferrochrome.

例えば米国特許第1814393号の方法では、二塩化
クローム及び二塩化鉄の溶融塩の存在下に、塩素ガス流
をフェロクロームと反応させ、二塩化クローム及び二塩
化鉄の混合物を製造している。又ソ聯のア・イテテレコ
フ等はTr.UralNaMh−lssled.Khi
m.1船t第16巻、116〜122頁(1967年)
にフェロクロームと磯水塩化水素とを84000〜10
00℃で反応させて二塩化クロームと二塩化鉄とをうる
方法を発表している。更にソ聯発明者証第170総計号
の方法は竪型塩素化装置を用い、ガス状の塩素によりフ
ェロクロームを95び0〜100ぴ0の範囲で塩素化し
て二塩化クローム「二塩化鉄を製造する方法の改良方法
である。
For example, the process of US Pat. No. 1,814,393 involves reacting a chlorine gas stream with ferrochrome in the presence of molten salts of chromium dichloride and iron dichloride to produce a mixture of chromium dichloride and iron dichloride. Also, A. Itetelekov and others of the Soviet Union are Tr. UralNaMh-lssled. Khi
m. 1Ship Volume 16, pp. 116-122 (1967)
84,000 to 10 ferrochrome and seawater hydrogen chloride to
He has announced a method for obtaining chromium dichloride and iron dichloride through a reaction at 00°C. Furthermore, the method described in Soviet Union Inventor's Certificate No. 170 uses a vertical chlorination apparatus to chlorinate ferrochrome with gaseous chlorine in the range of 95 and 0 to 100 p0 to produce chromium dichloride and iron dichloride. This is an improved manufacturing method.

更に又ソ聯のェル・ィ・デビャトフスカャ等はTr.U
的1.NaMh.lssled.Khim.1船t第1
6巻第89一102貢(1967年)にャ・ィェビリニ
ャンスキーのフェロクoームと塩素より二塩化クローム
と二塩化鉄とを製造する方法の反応システムについて解
説を行っている。
Furthermore, El Debyatovskaya of the Soviet Union and others are Tr. U
Target 1. NaMh. lssled. Khim. 1 ship t1
Vol. 6, No. 89-102 (1967) describes a reaction system for a method for producing chromium dichloride and iron dichloride from ferrocomb and chlorine by Jia Bilnyansky.

然しながら公知の方法は工業化に当り尚解決を必要とす
る多くの問題を含んでいる。
However, the known methods involve many problems that still need to be solved for industrialization.

即ち塩素化反応を行う際の反応熱は極めて高く、而も9
50〜1000℃の高温反応である。
In other words, the reaction heat during the chlorination reaction is extremely high, and 9
It is a high temperature reaction of 50 to 1000°C.

又前記ェル・ィ・デビャトフスカャ等も局部的過熱によ
る装置材質の腐蝕破壊の危険性が常に存在すると述べて
いる。更にフェロクローム類は一般に数パーセントの炭
素を含んでおり、950oo〜1000qCでも塩素と
は反応せず高温の反応装置の使用を必要とする方法に於
てはその除去乃至取出しが困難な問題である。
Additionally, L. Debyatovskaya et al. state that there is always a risk of corrosion and destruction of the equipment material due to localized overheating. Furthermore, ferrochromes generally contain several percent carbon, which does not react with chlorine even at 950 oo to 1000 qC, making it difficult to remove or extract it in methods that require the use of high-temperature reactors. .

本発明者らはフェロクロームと塩素より二塩化クローム
及び二塩化鉄を製造する方法の問題点を解決すべく種々
試験研究の結果本発明を完成した。
The present inventors completed the present invention as a result of various tests and studies in order to solve the problems in the method of producing chromium dichloride and iron dichloride from ferrochrome and chlorine.

即ち本発明は縦型充填塔内にクローム・鉄還元べレット
又はフェロクロームを充填し、充填体を670CO以上
95000未満に保ちつ)該充填体に塩素ガスを不活性
ガスと共に導入して充填体と反応させ、同時に塩素ガス
の導入部分の下方より不活性ガスを塔内に導入して、反
応生成物である二塩化鉄を不活性ガスに随伴されるガス
体として、二塩化クロームを溶融体として、それぞれ別
個に取得することを特徴とする二塩化クロームと二塩化
鉄の製造方法である。
That is, in the present invention, a vertical packed column is filled with chromium/iron-reduced pellets or ferrochrome, and the packing body is maintained at 670 CO or more and less than 95,000 CO, and chlorine gas is introduced into the packing body together with an inert gas. At the same time, an inert gas is introduced into the tower from below the chlorine gas introduction part, and the reaction product iron dichloride is used as a gaseous body accompanied by the inert gas, and chromium dichloride is melted. This is a method for producing chromium dichloride and iron dichloride, which is characterized in that they are obtained separately.

そして塩素ガスの導入部分は充填体の中央位置帯、或は
高位層帯を選ぶことができるが、生成二塩化鉄気体は前
者の場合は、高位層帯より、後者の場合は中央位置帯よ
り排出される。
The introduction part of chlorine gas can be selected from the central zone of the packing body or the high layer zone, but the produced iron dichloride gas is from the high layer zone in the former case, and from the central zone in the latter case. be discharged.

二塩化クロームは溶融体として排出されるので、いずれ
にしろ塔底より排出される。フェロクロームは酸化鉄、
酸化クロームを主成分とし、更にアルミニウム、マグネ
シウム、ケイ素等の酸化物を含有するクローム鉱石を還
元して製造される。
Since chromium dichloride is discharged as a melt, it is discharged from the bottom of the column in any case. Ferrochrome is iron oxide,
It is produced by reducing chromium ore, which contains chromium oxide as a main component and further contains oxides such as aluminum, magnesium, and silicon.

又クローム・鉄還元べレットとはクローム鉱石粉末と炭
素粉末とを混合造粒して、これを固相で部分還元して得
られたものであり、通常フヱロクローム製造の中間原料
として用いられる。前者には高炭素フェロクローム、低
炭素フェロクロームがあるが、一般的にクロームと鉄の
モル比は1.9〜3.5であり、又後者には鉄、クロー
ム未還元酸化物、スラグ成分等が含まれている。まず本
発明を完成する当り、本発明者らが得た知見について説
明する。○ー フェロクローム類の塩素化速度は高温で
あれば早いこと公知である。又その反応温度領域につい
ても前述せる如く95000〜100び○が必要である
とされていた。本発明者らは種々試験研究の結果フェロ
クローム類の塩素化速度が急速に速くなる温度の最初の
点は二塩化クロームと二塩化鉄の共融温度である670
qo付近であることを究明した。更に前記温度以上にお
けるフヱロクロームの塩素化反応速度と温度との関係に
ついて次に示す実験を行った。実験例 フェロクローム(鉄37.2重量%、クローム球.丸重
量%、炭素8.箱重量%、珪素0.紅重量%)の竪型充
填層の下方より塩素1咳容積%、アルゴン9協賛積%の
混合ガスを通じ、竪型充填層をそれぞれ所要温度に維持
し、充填層の頂部からの排出ガスより塩化物を凝縮分離
した後、ガスを循環させた。
Further, chromium-iron reduced pellets are obtained by granulating a mixture of chromium ore powder and carbon powder and partially reducing the pellet in a solid phase, and are usually used as an intermediate raw material in the production of fluorochrome. The former includes high carbon ferrochrome and low carbon ferrochrome, but generally the molar ratio of chromium to iron is 1.9 to 3.5, and the latter includes iron, unreduced chromium oxide, and slag components. etc. are included. First, the knowledge obtained by the present inventors in completing the present invention will be explained. ○ー It is known that the chlorination rate of ferrochromes is faster at high temperatures. Furthermore, as mentioned above, the reaction temperature range was considered to be 95,000 to 100 mm. The present inventors have conducted various tests and studies and found that the first point at which the chlorination rate of ferrochromes rapidly increases is the eutectic temperature of chromium dichloride and iron dichloride670
It was determined that the value was around qo. Furthermore, the following experiment was conducted to examine the relationship between the chlorination reaction rate of fluorochrome and temperature above the above-mentioned temperature. Experimental example Chlorine 1% by volume, argon 9% from below a vertical packed bed of ferrochrome (37.2% by weight of iron, chrome spheres, 8% by weight, 8% by weight of carbon, 0.% by weight of silicon) Each of the vertical packed beds was maintained at a required temperature by passing a mixed gas of % by volume, and after condensing and separating chloride from the exhaust gas from the top of the packed bed, the gas was circulated.

排出ガスの管路にマノメーター差圧計をもうけ、その塩
素ガスの反応に伴う圧力降下を測定して塩素化速度を求
めた。その結果を第1図に示す。図に於て縦軸はマノメ
ーター差圧計の読みで単位は肌、機軸は時間で単位は分
である。
A manometer differential pressure gauge was installed in the exhaust gas line, and the pressure drop accompanying the reaction of chlorine gas was measured to determine the chlorination rate. The results are shown in FIG. In the figure, the vertical axis is the reading of the manometer differential pressure gauge in units of skin, and the mechanical axis is time in minutes.

図中曲線1,2,3,4,5はそれぞれ充填層の温度で
、70び0、750午0、800qo、90000、1
00000を示す。実験例はフェロクロームの塩素化温
度は70000より100000の範囲に於ては差は少
なく、従来知られていた950q0〜100000の温
度を必要としないことを示している。
Curves 1, 2, 3, 4, and 5 in the figure are the temperatures of the packed bed, respectively.
Shows 00000. The experimental examples show that there is little difference in the chlorination temperature of ferrochrome in the range of 70,000 to 100,000, and that the conventionally known temperature of 950q0 to 100,000 is not necessary.

脚 本発明者は更に平均粒径が0.8肌のクローム53
.丸重量%、鉄37.2重量%を含有する高炭素フェロ
クローム粒を直径25側、高さ170柵の石英管に充填
し、塩素容積濃度が10%である塩素−窒素混合ガスを
充填層の温度を670〜850つ○として通過せしめた
Legs The inventor further found that chromium 53 with an average particle size of 0.8 skin
.. A quartz tube with a diameter of 25 mm and a height of 170 mm was filled with high carbon ferrochrome grains containing 37.2 percent by weight of iron and 37.2 percent by weight of iron. The temperature was set to 670 to 850 (○).

この場合この温度範囲では、混合ガスの充填層における
空塔速度での滞留時間が少くとも1秒であれば排出され
るガスは、二塩化鉄と窒素との混合ガスのみであり、中
間生成物として予想される三塩化鉄又は三塩化クローム
、或は遊離塩素は全く排出されなかつた。‘3} 二塩
化鉄の蒸気圧は二塩化ク。
In this case, in this temperature range, if the residence time of the mixed gas at the superficial velocity in the packed bed is at least 1 second, the only gas that is discharged is the mixed gas of iron dichloride and nitrogen, and the intermediate product is None of the expected iron trichloride or chromium trichloride, or free chlorine, was emitted. '3} The vapor pressure of iron dichloride is chloride dichloride.

ームの蒸気圧に比して非常に高いことは知られている。
温 度℃ 750 800 850 900 950
1,000PFeCIZ/2,27o 139 7
5 66 45 33.8PCrC12PFec
12、Pcrc12はそれぞれ二塩化鉄、二塩化クロー
ムの蒸気圧を示す。
It is known that the vapor pressure is extremely high compared to the vapor pressure of the vapor.
Temperature ℃ 750 800 850 900 950
1,000PFeCIZ/2,27o 139 7
5 66 45 33.8PCrC12PFec
12 and Pcrc12 indicate the vapor pressure of iron dichloride and chromium dichloride, respectively.

又全圧測定値がラゥールの法則に近似して従う事も知ら
れている。
It is also known that total pressure measurements approximately follow Raoult's law.

‘4} フェロクロームの塩素化反応は発熱反応である
が、前記の如く最低97ぴ0でよい。
'4} The chlorination reaction of ferrochrome is an exothermic reaction, but as mentioned above, the reaction temperature may be at least 97 mm.

反応熱による局部加熱や、反応熱による過度の温度上昇
を防ぐためには、不活性ガスを反応帯に送入すればよい
In order to prevent local heating due to reaction heat and excessive temperature rise due to reaction heat, inert gas may be introduced into the reaction zone.

そのための不活性ガスと塩素との比は例えば次の如く求
められる。
The ratio of inert gas and chlorine for this purpose can be determined as follows, for example.

クローム53.丸重量%、鉄37.公電量%を含むフェ
ロクロームを塩素化して、二塩化鉄は気体として、二塩
化クロームが液体として排出され、他の熱収支を無視し
た場合の不活性ガス(窒素)による塩素ガスの稀釈率は
次の如くになる。
Chrome 53. Round weight%, iron 37. When ferrochrome containing % of public electricity is chlorinated, iron dichloride is discharged as a gas and chromium dichloride is discharged as a liquid, and when other heat balances are ignored, the dilution rate of chlorine gas with inert gas (nitrogen) is It will look like this:

反応 温度 700℃800℃ 生成熱KcaレK夕・フェロクローム 966.4 9
23.7塩素/窒素+塩素 弟 7.9 9.5
則ち塩素ガスによる塩素化に際して常温の不活性ガスに
より稀釈すれば前記温度制御を行えることが分る。
Reaction temperature 700°C 800°C Heat of formation Kcale/Ferrochrome 966.4 9
23.7 Chlorine/Nitrogen + Chlorine Younger brother 7.9 9.5
In other words, it can be seen that the temperature control described above can be achieved by diluting with an inert gas at room temperature during chlorination with chlorine gas.

■ フェロクローム粒は塩素化后、二塩化鉄、二塩化ク
ロームを生成しても尚未反応フェロクロームや炭素の存
在により、その形状は変化せず、且つ相当の硬度を維持
していることが判った。
■ It has been found that even after chlorination, ferrochrome grains generate iron dichloride and chromium dichloride, their shape does not change and they maintain considerable hardness due to the presence of unreacted ferrochrome and carbon. Ta.

{6)塩素化反応后未反応の炭素は原料フェロクローム
と略同じ形状を維持していることが判り、二塩化クロー
ム溶融体と共に反応帯より流し出すことができることを
知った。
{6) It was found that after the chlorination reaction, unreacted carbon maintained approximately the same shape as the raw material ferrochrome, and it was found that it could be flowed out from the reaction zone together with the chromium dichloride melt.

以上本発明者が本発明を完成した基礎となった諸事項を
記載した。
The matters that formed the basis for the inventor to complete the present invention have been described above.

前記‘11、■により反応が最低67ぴ○でよく、その
塩素化速度は早いこと【3’‘こより生成二塩化鉄、二
塩化クロームの分離が容易であること‘4’より不活性
ガスによる塩素の稀釈により反応を低温で維持し、且つ
局部加熱による装置の腐蝕、破壊を防止しうろこと‘5
}よりフェロクロームは充填層形成材としてすぐれてお
り、且つ連続方法により本発明の実施も可能とすること
ができた。
According to '11, Dilution of chlorine maintains the reaction at low temperature and prevents corrosion and destruction of equipment due to local heating.
} Therefore, ferrochrome is excellent as a packed bed forming material, and the present invention can also be carried out by a continuous method.

以上すべてフェロクロームを例として説明したが、還元
べレットについても全く同様に適用される。
Although all of the above has been explained using ferrochrome as an example, the same applies to reduced pellets as well.

次に具体的な実施態様を示す第2図、第3図にもとづい
て本発明を説明する。
Next, the present invention will be explained based on FIGS. 2 and 3 showing specific embodiments.

まず第2図について説明する。First, FIG. 2 will be explained.

6は縦型充填塔、7は塔頂部にもうけられたフェロクロ
ーム、クローム鉄還元べレツト投入口、8は塔底にもう
けられた溶融生成物排出管、9は塔内中央位置帯にもう
けられた不活性ガス及び塩素導入口、10は9の下方に
もうけられた不活性ガス導入口、11は生成二塩化鉄ガ
ス排出口である。
6 is a vertical packed column, 7 is a ferrochrome and chromium iron reduction pellet inlet provided at the top of the column, 8 is a molten product discharge pipe provided at the bottom of the column, and 9 is provided in a central zone within the column. 10 is an inert gas inlet provided below 9, and 11 is a produced iron dichloride gas outlet.

まずフェロクローム又はクローム鉄還元べレットを投入
口7より塔内に投入充填する。
First, ferrochrome or chromium iron reduced pellets are charged into the column from the input port 7.

塔は塩素導入口9附近の中央位置帯12及びその上部の
高位層帯13、下部の低位暦帯14に区分することがで
きる。塔内に塩素ガスと例えば窒素等の不活性ガスとを
混合し、又は別々に導入口9より供給し、且つ塔内の反
応帯城の温度を670午○以上950午0未満に維持、
且つ繁下部の導入口10より不活性ガスを導入する。
The tower can be divided into a central zone 12 near the chlorine inlet 9, a high zone 13 above it, and a low zone 14 below. Mixing chlorine gas and an inert gas such as nitrogen into the tower or supplying them separately from the inlet 9, and maintaining the temperature of the reaction zone in the tower at 670 pm or more and less than 950 pm,
In addition, an inert gas is introduced from the inlet 10 in the lower part.

この不活性ガスは予熱して充填層下部の温度を低下させ
ないように概ね820oC以上950qo未満に維持す
ることが必要である。塩素ガスはフェロクローム又はク
ローム鉄還元べレットと反応し、主反応生成物として二
塩化クローム、二塩化鉄、三塩化クローム、三塩化鉄を
生成する。
It is necessary to preheat this inert gas and maintain it at approximately 820 oC or more and less than 950 qo so as not to lower the temperature at the bottom of the packed bed. Chlorine gas reacts with ferrochrome or chromium iron reduced pellets to produce chromium dichloride, iron dichloride, chromium trichloride, and iron trichloride as the main reaction products.

生成物中溶融塩は流下して充填層の低位層帯14に流下
し、気体は高位暦帯13へと上昇する。10より導入さ
れる不活性ガスと流下する溶融塩は14に於て向流接触
し、溶融塩はかさみだされ、そのある部分は上昇して再
び中央位置帯12に達する。
The molten salt in the product flows down into the lower zone 14 of the packed bed, and the gas rises to the upper zone 13. The inert gas introduced from 10 and the flowing molten salt come into countercurrent contact at 14, the molten salt is piled up, and a portion of it rises to reach the central position zone 12 again.

この過程で、三塩化物はフヱロクローム又はクローム鉄
還元べレツトにより二塩化物に還元される。尚14を流
下する二塩化クローム溶融物が固化しないよう特に下部
の温度は820oo以上に維持する事が必要である。又
中央位置帯12より反応生成物を伴う不活性ガスが上昇
するが、反応生成物としては三塩化鉄、三塩化クローム
、二塩化鉄、二塩化クロームがあり、同時に塩素等が含
まれる。これらは高位直体13を上昇しその過程で残存
する三塩化物は二塩化物となる。
In this process, trichloride is reduced to dichloride by fluorochrome or chromium iron reducing pellets. In order to prevent the molten chromium dichloride flowing down the tube 14 from solidifying, it is necessary to maintain the temperature particularly at the lower part at 820 oo or higher. Inert gas accompanied by reaction products rises from the central zone 12, and the reaction products include iron trichloride, chromium trichloride, iron dichloride, and chromium dichloride, as well as chlorine and the like. These rise up the high vertical body 13, and in the process the remaining trichloride becomes dichloride.

二塩化クロームと二塩イQ錘まその蒸気圧差が大であり
、高位層体13の充填層を上昇する間にガス体は糟留さ
れ、排出口11より排出されるものを実質的には不活性
ガスに伴われた二塩化鉄のみとすることが出釆る。又塔
底にもうけられた排出管8より未反応のフヱロクローム
、又は還元べレット及びスラグ等を含む二塩化クローム
の溶融体が排出される。
The vapor pressure difference between chromium dichloride and dichloride Q weight is large, and the gas is retained while rising through the packed bed of the higher layer body 13, and the gas discharged from the outlet 11 is substantially reduced. It is possible to use only iron dichloride accompanied by an inert gas. Further, unreacted fluorochrome or a molten chromium dichloride containing reduced pellets, slag, etc. is discharged from a discharge pipe 8 provided at the bottom of the column.

この溶融体より二塩化クロームを分離するには例えば水
に溶融させれば二塩化クロームのみはとけるので容易に
分離することができる。尚添加する塩素の量はフェロク
ローム又はクローム鉄還元べレット中の鉄クロームが二
塩化物となるに必要な量より多く加えない方がよい。
To separate chromium dichloride from this melt, for example, by melting it in water, only the chromium dichloride will dissolve, so it can be easily separated. The amount of chlorine added should not be greater than the amount necessary for the iron chromium in the ferrochrome or chromium iron reduced pellet to be converted to dichloride.

多すぎると三塩化物や未反応の塩素が塔外に排出される
。第3図は本発明方法の別の実施態様を示す図である。
If the amount is too high, trichloride and unreacted chlorine will be discharged outside the tower. FIG. 3 shows another embodiment of the method of the invention.

縦型充填塔6、フェロクローム、鉄クローム還元べレッ
ト投入口7、溶融生成物排出管8、下方にもうけられた
不活性ガス導入管10‘こついては第2図と全く同様で
ある。第2図の異るのは塩素ガス及び不活性ガス導入口
9が塔の高位層帯13に、生成二塩化鉄ガス排出ロー
1が塔の中央位置帯12に存在することである。まず投
入口7より塔6内にフェロクローム又は還元べレットを
導入充填する。
The vertical packed tower 6, the ferrochrome and iron chromium reduction pellet inlet 7, the molten product discharge pipe 8, and the inert gas introduction pipe 10' provided below are exactly the same as those shown in FIG. The difference in Fig. 2 is that the chlorine gas and inert gas inlet 9 is connected to the upper layer zone 13 of the tower, and the produced iron dichloride gas discharge
1 is present in the central position zone 12 of the tower. First, ferrochrome or reduced pellets are introduced and filled into the column 6 through the inlet 7.

塩素ガスと例えば窒素等の不活性ガスとを混合して、又
導入口9を複数もうけて別個に塔内に導入する。この塩
素ガス、及び不活性ガスの導入口附近の高位層帯13は
反応帯であり、塩素化反応が起る。この反応帯は温度を
670qo以上950℃未満に保つ。塩素化反応により
主な生成物として二塩化クローム、二塩化鉄、三塩化ク
ローム、三塩化鉄をうる。生成物は気体及び溶融塩より
成立つており高位瞳帯13より中央位置帯12に降下す
る。又繁下部の導入管10より不活性ガス例えば窒素を
導入する。中央位置帯12は高位暦帯13と同様に67
0℃以上950℃未満に保っておく。生成物中の三塩化
物はフヱロクローム又は鉄クローム還元べレットの作用
で二塩化物となり、これらの溶融塩は低方14に流下す
る。生成物中の気体は不活性ガスに伴われて中央位置帯
の排出口1 1より排出される。
Chlorine gas and an inert gas such as nitrogen are mixed and separately introduced into the column through a plurality of inlets 9. The high layer zone 13 near the inlet for the chlorine gas and inert gas is a reaction zone where a chlorination reaction occurs. This reaction zone maintains a temperature of 670 qo or more and less than 950°C. The main products of the chlorination reaction are chromium dichloride, iron dichloride, chromium trichloride, and iron trichloride. The product consists of gas and molten salt and descends from the upper pupil zone 13 to the central zone 12. Further, an inert gas such as nitrogen is introduced from the introduction pipe 10 in the lower part. The central position zone 12 is 67, similar to the high calendar zone 13.
Keep the temperature above 0℃ and below 950℃. The trichloride in the product becomes dichloride by the action of the fluorochrome or iron chromium reduction pellet, and these molten salts flow down to the lower part 14. The gas in the product is discharged from the outlet 11 in the central zone along with the inert gas.

この不活性ガスに伴われて排出される気体は蒸気圧の関
係より実質的には殆んどが二塩化鉄である。溶融塩は更
に流下して低位暦帯14に移る。
The gas discharged together with this inert gas is substantially mostly iron dichloride due to its vapor pressure. The molten salt further flows down to the lower ephemeris zone 14.

低位置体もその温度は670℃以上950℃未満に保れ
ており、且つ下方より不活性ガスが導入されている。溶
融塩と不活性ガスとは向流で衝突し、溶融塩中の二塩化
鉄は気化して不活性ガスに伴われ上昇し最終的には中央
位置帯の排出口11より排出される。溶融塩は14を降
下する間に実質的に二塩化クロームを主成分とするに至
り未反応フェロクローム乃至スラグ等と共存する。
The temperature of the low-position body is also maintained at 670° C. or more and less than 950° C., and an inert gas is introduced from below. The molten salt and the inert gas collide in countercurrent flow, and the iron dichloride in the molten salt is vaporized and rises along with the inert gas, and is finally discharged from the outlet 11 in the central zone. While descending from 14, the molten salt comes to consist essentially of chromium dichloride and coexists with unreacted ferrochrome, slag, and the like.

従って低位層帯の下部より排出口8附近の温度は二塩化
クロームの固結の防ぐため溶融温度約820℃以上とす
る事が必要である。二塩化クロームの分離については既
に上述せる如く容易に行える。又不活性ガスに伴われた
二塩化鉄の分離も冷却等により容易に行われる。
Therefore, the temperature in the vicinity of the discharge port 8 from the lower part of the lower layer zone must be set to a melting temperature of about 820° C. or higher to prevent chromium dichloride from solidifying. Separation of chromium dichloride can be easily carried out as already mentioned above. Further, separation of iron dichloride accompanied by inert gas is easily performed by cooling or the like.

以上本発明を代表的な2例について説明した。The present invention has been described above using two typical examples.

本発明方法は連続又は間欠いずれでも実施できる。間欠
法に於ては、フェロクローム、ク。ーム鉄還元べレット
の塩素化が進行して塩素化率が低下した場合、充填物を
すべて下部の排出口8より排出させ、しかる後に新しい
フェロクローム、又はクローム鉄還元べレットを導入す
る。又連続的に行う場合は、投入口7より一定の流量で
フェロクoーム又はクローム鉄還元べレットを導入し、
下部より生成物である二塩化クロームを含む溶融体を連
続的に排出せしめる。
The method of the invention can be carried out either continuously or intermittently. In the intermittent method, ferrochrome, ku. When the chlorination of the chromium iron-reduced pellets progresses and the chlorination rate decreases, all the filler is discharged from the lower discharge port 8, and then new ferrochrome or chromium-iron reduction pellets are introduced. In addition, when carrying out continuously, introduce ferrocomb or chromium iron reduction pellets at a constant flow rate from the input port 7,
A melt containing the product chromium dichloride is continuously discharged from the bottom.

いずれにしろ充填体は塩素化后もその形状を変化せず、
且つその下部を溶融物と混在する状態とすることにより
、充填物の移動、排出は円滑に行われる。
In any case, the packing body does not change its shape even after chlorination,
In addition, by making the lower part mixed with the melt, the filling can be smoothly moved and discharged.

以下実施例にもとづき説明する。The following will be explained based on examples.

実施例 1 縦型電気炉内に第2図に示す構造の石英管をもうけ、フ
ェロクロームを塩素化して二塩化鉄、二塩化クロームの
製造を行った。
Example 1 A quartz tube having the structure shown in FIG. 2 was provided in a vertical electric furnace, and ferrochrome was chlorinated to produce iron dichloride and chromium dichloride.

石英管は内径12cmであり、高位層帯と中央位置帯の
合計高さ80弧、低位層体の高さは40伽である。
The quartz tube has an inner diameter of 12 cm, a total height of the upper zone and the middle zone of 80 arcs, and a height of the lower layer body of 40 arcs.

原料としてクローム53.3重量%、鉄37.2重量%
、炭素8.箱重量%、ケイ素0.頚重量%、の組成を有
し平均粒怪約1伽の高炭素フェロクロームを用いた。
Raw materials: chromium 53.3% by weight, iron 37.2% by weight
, carbon 8. Box weight%, silicon 0. A high carbon ferrochrome with an average grain size of about 1.5 mm was used.

運転を開始するに当り塔底部に高炭素フェロクロームと
共に二塩化クローム又は塩化ナトリウム、塩化カリウム
及び塩化マグネシウムの混合物である溶融塩を袋入し、
加熱して溶融状態に保持するが予め下部の不活性ガス導
入管10及び中央位置体の導入口9より純窒素を導入し
、排出口11より排出せしめて塔内を充分に窒素置換し
て直〈必要がある。
At the start of operation, a bag of molten salt, which is chromium dichloride or a mixture of sodium chloride, potassium chloride and magnesium chloride, is placed in a bag along with high carbon ferrochrome at the bottom of the column.
Although it is heated and maintained in a molten state, pure nitrogen is introduced in advance through the lower inert gas introduction pipe 10 and the introduction port 9 of the central position body, and is discharged from the discharge port 11 to sufficiently replace the inside of the column with nitrogen. <There is a need.

低位置体14の上半部よりの上の塔内を700℃に、1
4の下半部を82ぴ0に維持した。投入口7より前記
組成のフュロクロームを毎時432.1夕の速度で、ガ
ス導入口9よりは塩素濃度6.5%である常温の塩素・
窒素混合ガスを毎時塩素140.7リットル、窒素19
95.35リットルの割合で、更に不活性ガス導入管1
0よりは820℃に予熱した窒素ガスを毎時1906.
0リットル(N.T.P.)の割合で石英管内に連続的
に流入させたところ排出ロー1より混合ガスが、排出口
8より溶融物が連続的に排出された。混合ガスは二塩化
鉄、二塩化クローム及び窒素よりなり、排出量はそれぞ
れ毎時3137夕、0.61夕及び3901.3リット
ル(N.T.P.)であった。
The inside of the tower above the upper half of the low-position body 14 is heated to 700°C for 1
The lower half of the 4 was maintained at 82 pi 0. Furochrome with the above composition is fed through the inlet 7 at a rate of 432.1 m/hr, and chlorine at room temperature with a chlorine concentration of 6.5% is fed through the gas inlet 9.
Nitrogen mixed gas: 140.7 liters of chlorine and 19 liters of nitrogen per hour
At a rate of 95.35 liters, inert gas introduction pipe 1
Nitrogen gas preheated to 820°C is pumped at 1906°C per hour.
When the mixture was continuously introduced into the quartz tube at a rate of 0 liters (N.T.P.), the mixed gas was continuously discharged from the discharge row 1 and the molten material was continuously discharged from the discharge port 8. The gas mixture consisted of iron dichloride, chromium dichloride, and nitrogen, and the emissions were 3137 liters per hour, 0.61 liters per hour, and 3901.3 liters per hour (N.T.P.), respectively.

排出混合ガスは約500℃に冷却して二塩化鉄、二塩化
クロームを析出分離后、残ガスを石英製の布で炉過して
更に固形分を除去して大部分窒素よりなるガスを得た。
窒素ガスは再循環使用した。溶融物は二塩化クローム、
炭素、未反応フヱロクロームとよりなっていた。
The discharged mixed gas is cooled to approximately 500°C to precipitate and separate iron dichloride and chromium dichloride, and the remaining gas is filtered through a furnace made of quartz cloth to further remove solids and obtain a gas consisting mostly of nitrogen. Ta.
Nitrogen gas was recycled. The melt is chromium dichloride,
It consisted of carbon and unreacted fluorochrome.

この溶融物を冷却后、水に溶出させると、二塩化クロー
ムのみが溶出される。溶出二塩化クローム溶液には殆ん
ど他物質は含まれず、これより純粋の二塩化クロームを
得た。前記の製品の取得量より溶融物として排出される
二塩化クローム、炭素及び禾反応フェロクロームは毎時
426.1夕、30.8夕、371.6夕と算定した。
尚中央位置帯、高位層帯を通過する混合ガスの滞留時間
は前記の温度で空塔速度2.鏡彰、線速度銘.2肌/s
ecであった。又一回通過の高炭素フェロクロームの反
応蔓鰭ま86%であった。
When this melt is cooled and eluted with water, only chromium dichloride is eluted. The eluted chromium dichloride solution contained almost no other substances, and pure chromium dichloride was obtained. Based on the amount of obtained products, the amount of chromium dichloride, carbon and reacted ferrochrome discharged as melts was calculated to be 426.1, 30.8 and 371.6 hours per hour.
The residence time of the mixed gas passing through the central zone and the high layer zone is at the above temperature and superficial velocity of 2. Kyoaki, linear velocity signature. 2 skin/s
It was ec. The reaction rate of high carbon ferrochrome after one pass was 86%.

実施例 2 縦型電気炉内に設けた第3図に示す高アルミナ質の反応
管で、クローム、鉄還元べレツトの塩素化による二塩化
鉄、二塩化クロームの製造を行った。
Example 2 Iron dichloride and chromium dichloride were produced by chlorinating chromium and iron-reduced pellets in a high alumina reaction tube shown in FIG. 3 installed in a vertical electric furnace.

反応管の内径は1&旅中央位置帯12と高位贋帯13の
高さは合計で12ルス、低位層帯14の高さ130肌で
ある。
The inner diameter of the reaction tube is 1, the height of the middle position zone 12 and the high level counterfeit zone 13 is 12 lus in total, and the height of the low level zone 14 is 130 mm.

原料としてクローム、鉄、ケイ素、マグネシウム、炭素
、アルミナ、酸化カルシウムがそれぞれ重量%で、37
.5、12.1、4.96、6.39、5.0、9.8
、1.1含まれ、粒径が1〜3物であるクローム鉄還大
べレツトを用いた。
The raw materials are chromium, iron, silicon, magnesium, carbon, alumina, and calcium oxide, each at a weight percent of 37
.. 5, 12.1, 4.96, 6.39, 5.0, 9.8
, 1.1, and a particle size of 1 to 3 was used.

運転開始に当り塔底部における溶融塩の袋入及び努内の
窒素による置換については実施例1に準じて行った。
At the start of operation, bagging of the molten salt at the bottom of the tower and purging the inside with nitrogen were carried out in accordance with Example 1.

次に反応管内の低位層帯12の上半部及びその上の管内
の温度を700℃に、低位暦帯の下半部を82ぴ0に保
温加熱した。
Next, the temperature of the upper half of the lower zone 12 in the reaction tube and the inside of the tube above it was kept at 700° C., and the lower half of the lower zone was heated to 82 psi.

反応を次の如く行わしめた。The reaction was carried out as follows.

投入口7より前記組成のクローム鉄濠元べレット毎時1
300夕、ガス導入口9より塩素:窒素の容量比6.1
:100である常温の塩素、窒素混合ガスを毎時塩素7
163夕、窒素3453.4リットルで、更に不活性ガ
ス導入管10よりは82ぴ0に予熱した窒素ガスを毎時
917.1リットル(N.T.P.)の割合で反応管内
に流入させたところ排出口11より混合ガスが、排出口
8より溶融物が連続的に排出された。
From input port 7, chrome iron moat pellets of the above composition are added per hour.
At 300 pm, the chlorine:nitrogen volume ratio was 6.1 from gas inlet 9.
:100 chlorine and nitrogen mixed gas at room temperature to 7 chlorine per hour
On the 163rd evening, 3453.4 liters of nitrogen and further nitrogen gas preheated to 82 liters were flowed into the reaction tube from the inert gas introduction pipe 10 at a rate of 917.1 liters per hour (N.T.P.). However, the mixed gas was continuously discharged from the discharge port 11 and the molten material was continuously discharged from the discharge port 8.

混合ガスは二塩化鉄、二塩化クローム、四塩化ケイ素、
塩化マグネシウム及び窒素よりなり、排出量はそれぞれ
毎時178.6夕、0.5夕、195.1夕、162.
7夕及び4370.5リットル(N.T.P.)であっ
た。
The mixed gas contains iron dichloride, chromium dichloride, silicon tetrachloride,
Consisting of magnesium chloride and nitrogen, the emissions are 178.6 pm, 0.5 pm, 195.1 pm, and 162 pm, respectively.
7 days and 4370.5 liters (N.T.P.).

この混合ガスを分別冷却の処理により純粋の二塩化鉄を
得た。溶融物は高温のま・セラミックのフィルターで炉
過し、純粋な二塩化クロームを分離した。
This mixed gas was subjected to fractional cooling treatment to obtain pure iron dichloride. The melt was passed through a hot ceramic filter to separate pure chromium dichloride.

溶融物を含む排出物の各組成の排出量は毎時二塩化クロ
ーム575.8夕、炭素32.5夕、アルミナ637夕
、酸化カルシウム7.2夕、未反応の鉄クローム還元べ
レツト約650夕であった。尚中央位魔帯及び高位層帯
を通過する混合ガスの滞留時間は、前記の温度で空塔速
度6.2秒、線速度19.4伽/秒であった。
The amount of emissions of each composition of emissions including molten material is 575.8 nights per hour of chromium dichloride, 32.5 hours of carbon, 637 hours of alumina, 7.2 hours of calcium oxide, and approximately 650 hours of unreacted iron chromium reduced pellets. Met. The residence time of the mixed gas passing through the central zone and the upper layer zone was a superficial velocity of 6.2 seconds and a linear velocity of 19.4 k/sec at the above temperature.

又クローム鉄還元べレツトは反応管を通過する事によっ
て半豊が塩素化されたことになる。
In addition, the chromium iron reduced pellet was passed through the reaction tube, so that Hantoyo was chlorinated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はフェロクロームの塩素化反応速度と温度との関
係を示す図、第2図は本発明の実施の一態様を示す図、
第3図は本発明の実施の他の一態様を示す図。 第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between ferrochrome chlorination reaction rate and temperature, FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 縦型充填塔内にクローム・鉄還元ペレツト又はフエ
ロクロームを充填し、充填体を670℃以上950℃未
満に保ちつゝ該充填体に塩素ガスを不活性ガスと共に導
入して充填体と反応させ、同時に塩素ガスの導入部分の
下方より不活性ガスを塔内に導入して、反応生成物であ
る二塩化鉄を不活性ガスに随伴されるガス体として、二
塩化クロームを溶融体として、それぞれ別個に取得する
ことを特徴とする二塩化クロームと二塩化鉄の製造方法
。 2 塩素ガスを不活性ガスと共に充填体中央位置帯に導
入し、不活性ガスに随伴される二塩化鉄を充填体高位置
帯より取得する特許請求の範囲第1項の方法。 3 塩素ガスを不活性ガスと共に充填体高位置帯に導入
し、不活性ガスに随伴される二塩化鉄を充填体中央位置
帯より取得する特許請求の範囲第1項の方法。
[Claims] 1. A vertical packed column is filled with chromium/iron reduced pellets or ferrochrome, and while the packing body is maintained at a temperature of 670°C or higher and lower than 950°C, chlorine gas is supplied to the packing body together with an inert gas. At the same time, an inert gas is introduced into the column from below the chlorine gas introduction part, and the reaction product iron dichloride is reacted with the inert gas. A method for producing chromium dichloride and iron dichloride, which comprises separately obtaining chromium chloride as a melt. 2. The method according to claim 1, wherein chlorine gas is introduced into the middle zone of the packing body together with an inert gas, and iron dichloride accompanying the inert gas is obtained from the high zone of the packing body. 3. The method according to claim 1, wherein chlorine gas is introduced into the high zone of the packing body together with an inert gas, and iron dichloride accompanying the inert gas is obtained from the central zone of the packing body.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210767U (en) * 1985-07-03 1987-01-22
JPS63119365U (en) * 1987-01-27 1988-08-02
JPH0182768U (en) * 1987-11-20 1989-06-01
JPH0725768U (en) * 1993-10-21 1995-05-16 和彦 村田 Nose ring for friend fishing

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