Способ подготовки флотационных серных концентратов для выделения серы

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (59 4 С 01 В 17/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ I с..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3799092/23-26 (22) 03. 10.84 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (72) И.Д.Кривошеев, И.И.Михайлов, А.С.Костырко, P.Г.Пастернак, Ю,И.Головлев, В.К.Коваленя и M.П.Верес (53) 622.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 927304, кл. В 03 В 1/02, 1981.

Патент ПНР У 59714, кл. С 01 В 17/08, 1967. (54)(57) 1.СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ФЛОТАЦИОННЫХ СЕРНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ ДЛЯ ВЫ,ДЕЛЕНИЯ СЕРЫ, включающий термообработку предварительно нагретой пульпы до температуры, превышающей температуру плавления серы, и последующее обезвоживание пульпы с получе нием расплава исходного сырья, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и обеспечения возможности переработки бедных элементарной серной концентратов за счет повышения критического влагосодержания их расплавов, пульпу кипятят при 90-115 С в течение

20-40 мин при сбрасывании образующейся пароводяной эмульсии серы, поддерживая объемное расширение пульпы в пределах 20-40Х и перепад температур 10-25 С между сбрасываемой эмульсией серы и образующимся расплавом, который далее направляют ча продувку перегретым паром.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пароводяную эмульсию сепарируют на водный поток, направляемый на резульпацию отходов после выделения серы, и .твердую фазу, возвращаемую на стадию термообработки.

3. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что перегретый пар после продувки расплава серосодержащего сырья подают на стадию термообработки.

1444296

Изобретение относится к переработ- ке серосодержащих продуктов, в частности флотационных серных концентратов, к способам подготовки их для выделения серы.

Цель изобретения — интесификация процесса и обеспечение возможности переработки бедных элементарной серой концентратов за счет повышения критического влагосодержания их расплавов.

Сущность способа заключается в следующем.

Предварительно нагретую пульпу флотационного серного концентрата подвергают кипячению при 90-115 С в течение 20-40 мин при сбрасывании образующейся пароводяной эмульсии серы, поддерживая объемное расширение пульпы в пределах 20-40 . и перео пад температур 10-25 С .между сбрасываемой эмульсией серы и образующимся расплавом, который далее направляют на продувку перегретым паром, 25 возвращая последний после продувки на стадию термообработки, а пароводяную эмульсию сепарируют на водный поток и твердую фазу, направляя первый на резульпацию отходов после выделения серы с возвратом последней на стадию термообработки.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Пульпа серного концентрата вместе с отсепарированной твердой фазой пароводяной эмульсией из аппарата 1 насосом непрерывно или дискретно подается в среднюю часть аппарата 2.

При этом пульпа подогревается до

90-115 С. В аппарате 2 выше точки вывода. нижнего слоя, имеющего температуру >120 С, в пульпу подается пар. Часть пара вводится -в виде о перегретого с температурой 180-220 С, 45 другая часть подается в среднюю зону аппарата 3 или в смеситель 4 и, пройдя аппарат 3, возвращается в аппарат 2. Расход пара регулируют из расчета создания перепада тем-, ператур между низом и выводимой паро4Ъ водяной эмульсией в 10-25 С, обеспечения температуры нижнего слоя о

>120 С при объемном расширении пульпы 20-40 . Пульпу в аппарате 2 обрабатывают в течение 20-40 мин, непрерывно сбрасывая пароводяную эмульсию в аппарат 1, где она охлажо дается примерно до 100 С, дегазируется от воздуха и газов и расслаивается за счет сил тяжести. Газы идут на нейтрализацию. Нижний слой отсепарированной твердой фазы в виде пульпы при содержании твердого 40-50, содержащей частички концентрата, с концентрацией серы 50-60 . за счет гидростатического давления через смеситель 5 вместе с пульпой концентрата возвращается в аппарат 2.

Верхний обводненный слой из аппарата 1 направляется на репульпацню в аппарат 6, из которого насосом часть жидкой серы направляется в аппарат 2 из расчета повышения величины критического влагосодержания расплава до уровня 15-25 . Нижний слой из аппарата 2 периодически или непрерывно через гидрозатвор и смеситель 4 направляется в аппарат 3, где он продувается перегретым паром, а образовавшийся насыщенный водяной пар вместе с парами органических

r примесей и других газов подается в аппарат 2. Расплав серного концентрата из аппаратов 3 и 2 с критическим влагосодержащем 10-25 . совместно или по отдельности передается в аппарат

6, в котором производят выделение серы известным способом.

Пример . Пульпу серного концентрата в количестве 20 л с плотностью 1,3 и содержанием твердого 40 при концентрации серы 60% загружают в автоклав и подвергают термообработке перегретым паром, при поддерживают 1=15 С между нижним и верхним слоями пульпы сбрасывают пароводяУ о ную эмульсию прн 112 С, при переменном объемном расширении пульпы изменяя время продувки и подавая от предшествующего опыта нижний слой в следующий опыт и загружая свежий концентрат. Объем расширения слоя пульпы определяют визуально через смотровое стекло.

В табл. 1 представлены экспериментальные данные осуществления споI соба и влияние различных параметров ,процесса.

В табл. 2 представлено влияние объемного расширения пульпы при g Т= о

15 С на длительность обработки и влагосодержания расплава.

В табл. 3 представлено влияние градиента температур в автоклаве на абсолютное влагбсодержание расплава.

1444296

Та блица

Опыт Время Объем обра- ное ботки, расши

Абсолютное содержание влаги в продукте, Х

Х серы в клас се

-О, 074

Критическое

Х .серы в обрабоемпеыход класс

0,07

MM % ратура исходной влагосодержание, Х анном онмин рение пульпы, Х пульпы

С центрате, Х

4 5

1 2

1 10

14,5

10,0

62,0

60 70

30 90

2 15 25

3 20 28

4 25 32

5 30 21

14,0

10,5

64,0

100 55 68

110 50 60

12/0

12,0

68,0

115 45

13,5

11,5

70,0

72,0

8,0.

14,0

105 28 40

И табл. 4 представлено влияние серосодержания расплава на содержание воды в расплаве.

В табл. 5 показано сравнение по каэателей предлагаемого и известно ..

5 го способов.

Проведение процесса при предложенных параметрах ббусловлено тем, что объемы расширения пульпы в пределах 20-40Х и перепаде температур

10-25 С в течение 20-40 мин обеспечивают получение расплава с высоким критическим влагосодержанием.

Расширение пульпы ниже 20Х не обеспечивает интенсивное перемешивания пульпы разрушения сростков серы, выше 40Х снижается интенсивность процесса вследствие резкого возрастания циркуляционной нагрузки и не- 20 производительного расхода пара. о

Кипячение пульпы при 90-115 С .о выбрано из условия, что при Т(90 С требуется подать большое количество пара, в результате возрастает унос пульпы и разделение сростков протекает неудовлетворительно и интенсивность процесса снижается. При Т > р115 С наблюдается плавление серы, .о происходит интенсивная паровая флотация серы, возрастает циркуляционная нагрузка и, как следствие, па дает интенсивность процесса.

Перепад температур 10-25 С между сбрасываемой эмульсией серы и расплавом обусловлен в нижнем пределе из условия транспортабельности обра-! зующегося расплава с заданным влаго" содержанием, а в верхнем пределе— получением расплава с высоким критическим влагосодержанием, и, кроме того, обеспечения температурного и гидродинамического напора для обес» печения интенсивного перемешивания пульпы.

Предложенный способ подготовки флотационных концентратов для выделе- . ния серы известным методом позволяет значительно интенсифицировать процесс получения расплава и его обезвожива" ния с обеспечением возможности переработки бедных элементарной серой концентратов. В сравнении с извест ным расплав серного концентрата по предлагаемому способу может быть получен sa более короткое время

0,7 ч против 3 по прототипу и при значительно меньшем в нем содержании серы — 55Х (в прототипе 90X S). В результате осуществления способа получается расплав с абсолютным содержанием влаги, которое ниже критической его величины. Критическая величина влагосодержания расплава по способу обеспечивается на высоком уровне 10-20Х вследствие чего длительность стадии обезвоживания расплава значительно сокращается, необходимость глубокого обезвоживания расплава отпадает и на выделения серы может быть направлен расплав серного концентрата с высоким абсо" лютным влагосодержанием.

1444296

Продолжение табл.1

Е 3 4

6 35 18 98 22 35 74,0 15,5 6,1

7 40 30 105 20 30 75,0 16,0 5,8

108 21 28

74,5 15,6 6,0,9

35

21,5 27

73,8

15,2 6,2

Т а блица 2

Объемное расширекне пульпы, Х

30 40 50

Содержание серы в конечном продукте, Ж, б8 70 72 73 72 70

Потери серы с выносом, Я

15 20 25 30 40

Длительность термообработки, мин

60 50 30 20 18 5

Влагосодержание расплава, 7

5 8 10 11 15 20

Критическое влагосодержание, Ж

Ф

8 8,5 12 16 16,5 12

Таблица 3

Влагосодержание расплава

Критическое Длительность влагосодержа- обработки, ние, 7 мин

Опыт Гр адиент температур, С

30,0

2 7

3 10

4 15

5 20

6 25

12

27,0

18,5

18,6

12,0

17,8

9,4

30

7,6

7 30

2,1

П р и м е ч а н и e . Исходный концентрат содержал 63Х класса -0,074 мм при концентрации серы 71,57.

1444296

Таблица 4

Содержание серы в расплаве, 7

65 70

75 80 85 90

Абсолютное содержание воды, 7. 13,6 11 5

5,8 4,2 3,6 2,1

Критическое влагосодержание, 7 10,5 13,5

16 19,5 23 . 26

Т а б л и ц а 5

Критическое д1, содержание, Х

Известный 90

140

0 3,2

8,1

18,0

0 3,2

67,5

25,4

Предлагаемый

67,5

127

10,2

20,0

55.140.

0,7

16

ФВйы/% 6 Ф

Составитель Л.Темирова

Техред Л.Сердюкова

Корректор Н.Король

Редактор С.Лыкова

Заказ 6451/24 Тираж 446 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Нроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ по- % серы в Темпера-! о лучения исходном тура, С расплава концентрате

Длитель" X влаги ность в расплапроцесса, ве ч