IP-Coster | WO2026109901 | INDUSTRIAL CHEMICAL PROCESS AND APPARATUS

Country	Stages	Total
China	Filing, Examination, Granting	3515
EPO	Filing, Examination, Granting	13851
Japan	Filing, Examination, Granting	2712
South Korea	Filing, Examination, Granting	3345
USA	Filing, Examination, Granting	7590

Abstract[English] The present invention concerns an industrial chemical process (400f) and an apparatus for carrying out that process. The chemical process integrates into a single, combined method: (i) a method (303, 304) of producing iron and/or manganese from their ores, and (ii) a method (205a, 205b, 207, 208, 209) of producing an oxide or hydroxide of at least one of calcium, magnesium and iron from another ore respectively comprising a carbonate mineral of at least one of calcium, magnesium and iron. This combined method has the iron and/or manganese ore and the other ore comprising the carbonate mineral as its only essential ingredients, with common salt and/or water as optional extra ingredients. The combined method produces iron and/or manganese in elemental form, an oxide or hydroxide derived from the carbonate mineral, and oxygen as its corresponding products. If the iron and/or manganese ore also comprises a siliceous mineral, the method may also produce an alkaline mixture comprising sodium silicate as a co-product. Salt and water act as intermediaries to produce these end-products, but are only consumed if supplied in excess. An amount of sodium oxide, hydroxide and/or carbonate determined by the amount of salt consumed may be produced as a co-product, along with a corresponding amount of at least one of chlorine and hydrochloric acid. An amount of hydrogen determined by the amount of water consumed may also be produced as a co-product, along with an increased amount of oxygen. The iron, manganese and oxygen produced may all be used in steelmaking. Any excess oxygen may be safely vented to atmosphere. The oxide or hydroxide derived from the carbonate mineral may be used in cement manufacture, as a flux in steelmaking and/or as an ingredient in the manufacture of soda-lime glass. The alkaline mixture comprising sodium silicate may be used as an alkaline activator for an alkaline activated or geopolymer cement. The sodium carbonate may be used in the manufacture of soda-lime and/or borosilicate glass, for example. The chlorine and/or hydrochloric acid may be used in the manufacture of chlorinated organic compounds, for example. The hydrogen may be used as a fuel in a hydrogen economy. The method of the invention requires no nett input of heat because the chemical reactions it involves are exothermic overall. It also consumes no fossil fuels and has electricity as its only energy requirement. Thus if the electricity is produced from a source of renewable energy, this method produces no greenhouse gas emissions. In some embodiments, the method can even have a negative carbon footprint overall. The invention is intended to replace existing techniques for producing iron and/or manganese from their ores, including hydrogen-DRI, the calcination of limestone and other carbonate minerals, both in cement manufacture and in the production of lime for other purposes, and the ammonia-soda, or Solvay, process for the production of sodium carbonate. The invention therefore has the potential to eliminate up to about 20% of anthropogenic carbon dioxide emissions. [Fig. 9B][French] La présente invention concerne un procédé chimique industriel (400f) et un appareil pour mettre en oeuvre ce procédé. Le procédé chimique se résume à un seul procédé combiné : (i) un procédé (303, 304) de production de fer et/ou de manganèse à partir de leurs minerais, et (ii) un procédé (205a, 205b, 207, 208, 209) de production d'un oxyde ou d'un hydroxyde d'au moins l'un parmi le calcium, le magnésium et le fer issu d'un autre minerai comprenant respectivement un minéral carbonaté d'au moins l'un parmi le calcium, le magnésium et le fer. Dans ce procédé combiné, le minerai de fer et/ou de manganèse et l'autre minerai comprenant le minéral carbonaté représentent les seuls ingrédients essentiels, avec un sel et/ou de l'eau communs en tant qu'ingrédients supplémentaires facultatifs. Le procédé combiné conduit à la production de fer et/ou de manganèse sous forme élémentaire, d'un oxyde ou hydroxyde dérivé du minéral carbonaté, et d'oxygène en tant que produits correspondants. Si le minerai de fer et/ou de manganèse comprend également un minéral siliceux, le procédé peut également conduire à la production d'un mélange alcalin comprenant du silicate de sodium en tant que co-produit. Le sel et l'eau agissent comme intermédiaires pour l'obtention de ces produits finaux, mais ne sont consommés que s'ils sont fournis en excès. Une quantité d'oxyde de sodium, d'hydroxyde et/ou de carbonate déterminée par la quantité de sel consommée peut être produite en tant que co-produit, conjointement avec une quantité correspondante d'au moins un élément parmi le chlore et l'acide chlorhydrique. Une quantité d'hydrogène déterminée par la quantité d'eau consommée peut également être produite en tant que co-produit, conjointement avec une quantité accrue d'oxygène. Le fer, le manganèse et l'oxygène produits peuvent tous être utilisés dans la fabrication d'acier. Tout excès d'oxygène peut en toute sécurité être éliminé par ventilation vers l'atmosphère extérieure. L'oxyde ou l'hydroxyde dérivé du minéral carbonaté peut être utilisé dans la fabrication de ciment, en tant que fondant dans la fabrication d'acier et/ou en tant qu'ingrédient dans la fabrication de verre sodocalcique. Le mélange alcalin comprenant du silicate de sodium peut être utilisé comme activateur alcalin pour un ciment actif alcalin ou un ciment géopolymère. Le carbonate de sodium peut être utilisé dans la fabrication de verre sodocalcique et/ou verre borosilicate, par exemple. Le chlore et/ou l'acide chlorhydrique peuvent être utilisés dans la fabrication de composés organiques chlorés, par exemple. L'hydrogène peut être utilisé comme combustible dans l'économie de l'hydrogène. Le procédé de l'invention ne nécessite aucun apport net de chaleur du fait que les réactions chimiques qu'il implique sont globalement exothermiques. Il ne consomme pas de combustibles fossiles et ne requiert que de l'électricité comme source d'énergie. Ainsi, si l'électricité est produite à partir d'une source d'énergie renouvelable, ce procédé ne produit pas d'émissions de gaz à effet de serre. Dans certains modes de réalisation, le procédé peut même avoir une empreinte carbone globale négative. L'invention vise à remplacer les techniques existantes de production de fer et/ou de manganèse à partir de leurs minerais, y compris l'hydrogène DRI, la calcination de calcaire et d'autres minéraux carbonatés, à la fois dans la fabrication de ciment et dans la production de chaux à d'autres fins, et le procédé ammoniac-soude, ou procédé Solvay, pour la production de carbonate de sodium. L'invention a donc le potentiel d'éliminer jusqu'à environ 20% d'émissions d'origine anthropique de dioxyde de carbone. [Fig. 9B]

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WO2026109901 - INDUSTRIAL CHEMICAL PROCESS AND APPARATUS

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