Способ получения серы

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 440 О А3 (51) 4 С 01 В 17/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3776319/23-26 (22) 02.08.84 (46) 15.07.86. Бюл. №- 26 (72) И.Д.Кривошеев, Р.Г.Пастернак, И.И.Михайлов и А.С.Костырко (53) 661.212(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 112209, кл. С 01 В 17/027, 1957.

Борисов В.М. Получение элементарной серы методом флотации несульфидных минералов в жидкой сере. M., 1958, с. 31-34. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ из обезвоженного серного расплава путем

Ф флокуляции пустой породы водосодержащим реагентом с отделением образовавшихся флокул при сливе серы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и снижения энергозатрат процесса за счет улучшения смачивания пустой по" роды водосодержащим реагентом, обезвоживание серного концентрата ведут до содержания остаточной влаги 0,22,0 мас.7, поддерживая гидростати— ческое давление серного расплава

0,0?-0,225 кг/см, после чего расплав. отделяют и смешивают с водой.

1 12440

Изобретение относится к технологии получения элементарной серы, в частности к способам получения элементарной серы из обезвоженных серных флотоконцентратов, и может быть использовано на предприятиях горной химии для получения серы.

Цель изобретения — увеличение производительности и снижение энергозатрат процесса за счет улучшения 10 смачивания пустой породы водосодержащим реагентом.

Способ осуществляют следующим образом.

Серный концентрат в виде влажного 15 кека (12-20 ) подают на поверхность расплава в плавильник, работающий . при атмосферном давлении. Высоту расплава в плавильнике поддерживают из условия достижения гидростатического 20 давления столба расплава, не превы— шающего величины 0,235 кг/см . Температуру плавления по высоте расплава поддерживают в пределах l30-120 С.

Образовавшийся расплав с уровня, отвечающего гидростатическому давлению

0,07-0,225 кг/см, с остаточной влаж— постыл 0,2 — 2,0 отбирают и транспортируют в разделитель, работающий при атмосферном или избыточном давлении, ЗО куда добавляют. недостающее количество яоды или водосодержащего реагента (например, раствор хлористого маг.— ния с температурой кипения 125-130 С), необходимое для флокуляции, флотации или агломерации пустой породы и отделения ее от серы. Воду или водосодержащий реагент подают в расплав при перемешивании, после чего перемешивание продолжают до появления се— ры и производят ее слив с задержкой . флокул или гранул в разделителе, которые затем репульпируют водой и отправляют на дальнейшую переработку. ,1с

Наличие в расплаве остаточной влажности в количестве 0,2-2,0Х сокращает продолжительность операции плавления и последующих стадий получения серы из обезвоженных расплавов за счет предотвращения полного испарения влаги с поверхности пустой породы во время проведения операции получения расплава серного концентрата. Нижний предел содержания влаги

0,2Х и менее не обеспечивает сущест— венного снижения длительности процесса получения серы. Верхний предел 2Х выбран из условий транспортировки

90 2 расплава по трубопроводам и устойчивой подачи расплава насосами, так как при содержании влаги выше 2Х в условиях атмосферного давления и гидростатического давления, приближающегося к нулевому значению, расплав превращается практически полностью в пенообразное состояние и производи— тельность процесса снижается. При этом одновременно снижается расход тепла на нагрев воды, подаваемой на разделение, так как нагревается не вся вода, а только ее часть, за вычетом неиспаренной влаги, содержащейся в расплаве.

Поддержание гидростатического давления расплава в процессе плавления-обезвоживания в выбранных пределах 0,07-0,225 кг/см при атмосферном давлении обусловлено тем, что при плавлении влажного кека с изменяющимся влагосодержанием происходит образование конгломератов влажного кека, которые, не успев отдать всю влагу, разрушактся и выделяют воду, пар, воздух, пары органических реагентов и другие газы. По этой причине вследствие всплывания воды и пузырьков водяного пара в верхних слоях расплава при нижнем пределе гидростатического давления столба расплава

0,07 кг/см он имеет предельное (из условий транспортабельности) содержа— ние влаги 2Х При более высоком гидростатическом давлении и, в пределе

0,3 кг/см влагосодержание расплава приближается к нулевому значению, в основном по причине всплывания капель воды и пузырьков пара и затруднения их проникновения на глубину с ука.занным гидростатическим давлением.

Пример 1. В плавильник объемом 40 л, работающий при атмосферном давлении и обогреваемый глухим паром, загружают навеску кека серного концентрата в количестве 30 кг, имеющего соответственно влажность и серосодержание (безводный) 17,84 и б7,54Х. При перемешивании доводят кек до расплавленного состояния,затем, изменяя время термостатирования о аппарата (Т = 125 С), получают рас-. плав с переменным содержанием влаги.

Расплав с зафиксированной влажностью сливают затем в закрытый реактор с перемешивающим устройством, создают избыточное давление и вводят постоянТаблица 1

Влияние остаточного влагосодержания расплава на производительность операции его разделения

Длитель— ность

Сера

Расход воды, Исходная влажОпыт Способ

Производительзвлена флокуляцию на ность разде— ления, мин ение, 7. расплава, X смачи вание ность, кг/ч

1 Прото1 11 30

3 9 27

75, О 24,97

76,0 28, 10 тип

65,0 24,96

12 0

4 Предла— гаемый 0,21

11,8

5 0,54

11,5

6 — "- 0,76

11,3

1,14

10,9

10,5

1,5

10,3

1,73

10,0

2,03

9,5

2,52

3 1 ное количество перегретой воды, нагретой до 125 С из расчета 12% от веса безводного расплава. Время разделения серы и пустой породы определяют визуально через смотровое окно.

Влагосодержание расплава определяют путем отбора проб и конденсации водяного пара. Выход и извлечение серы фиксируют.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1.

Пример 2. B цилиндрическую обогреваемую глухим паром трубу с мешалкой загружают и расплавляют кек влажного концентрата до образования расплава, затем в установившемся режиме плавления подают кек

244090 4 концентрата с влажностью 18% и с псмощью пробоотборников, установленных на различной высоте, отбирают пробы и определяют влажность, удельный

5 вес и гидростатическое давление на уровне отбора проб.

Результаты экспериментов приведены в табл. 2, В табл. 3 приведены данные сокращения энергозатрат (по теплу) по сравнению с известным способом, в котором расход тепла принят за 100%.

Предлагаемый способ получения серы отличается от известного большей производительностью (см. табл. 1 опыты 1-3 и 9-10, а также см. табл.2, опыты 3 — 6) и меньшим потреблением тепла.(см. табл. 3, ¹ п/п 3-5).

18 854 47 36

18 86,2 47,81

15 87,0 57 ) 91

15 88,0 58,71

13 87,0 66,82

12 88,0 73,22

10 87,5 87,36

10 86,3 86,16

1244090

Та блица 2

Взаимосвязь гидростатического давления, влажности и кажущегося удельного веса расплава

Объемность

Кажущийся удель ный вес

Скорость

ГидростатиВлажность

Опыт плавления, кг/M3 ус адки ра.спларасплава, 7 ческое давлерасплава, кг/л ва при ра зрушение, кг/см нии пены,. X

66,2

107,5

113,4

5,84

0,928

1,168

1,360

З,ч7

45,4

123,7

35, 24

1,98

27,57

1,14

i 521

i7,91

0,52

11,29

0,21

7,15

7 0 235 0 11

8 0,243

5,57

0,07

89,9

2,02

0,02

9 0,3

Таблица 3

Влияние влагосодержания расплава на расход тепла (из расчета на выпуск 1 т серы) Расход тепла хо сход пла ла ис на теп лопоте ды при вле ри за счет здении, ал сокращения длител ности всего процесса,Гкал

Прототип

0,26 0,02 0,007

100

2 Предлагеемый

0,253 0,019 0,0065 0,014 92,16

0,5

1 0,009

2 0,007

3 0,072

4 0,124

5 0,188 б 0,223

1, 724

1,863

1,950

1,983

122,5

114,7

110,3

106,5

1244090 о лжение табл.3

0,246 0,018 0,0065 0,015 88,85

1,0

0,238 0,0175 0,006

4 и

1,5

О, 232 0,017 0,006

2,0

ll

О, 227 О, 0165 О, 006

О, 224 О, 016 О, 006

11

2,3

lt

2,5

Составитель Б. Нирша

Техред О.Гортвай

Редактор А.Лежнина

Корректор В.Синицкая

Подписное

Производственно-полиграфическое. предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 3765/23 Тираж 450

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

0 015 85,88

0,015 83,62

0,014 82,05

0,013 81, 18