Способ получения серы из пиритсодержащего материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических республик

Ф, К АВТОРСКОМУ СЬ ВТЕЛЬСТЬУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 181 279 (21) 2855130/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 30.08.81. йноллетенв "19 32

Дата опубликования описания 30.08.81 (51) М.. Кл

С 01 В 17/06

Государстаеиимй комитет

СССР но делам изобретений и открнтий (53) УДК 661. 25 (088.8) B. A Луганов, В. И. Шабалин, В. Г. Фульдман, И. Г. Вихарев, В. П. Куур, П. Н. Докучаев и A. A. Неволин.

/ (72) Авторы изобретения

Казахский политехнический институт ИМ. В. И. Ленина и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени"научно-: исследовательский горнометаллургический институт цветных металлов (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ ПИРИТСОДЕРЖАЩЕГО

МАТЕРИАЛА Изобретение относится к технологии получения элементарной серы из пиритсодержащего сырья и может быть использовано в цветной металлургии и хими5 ческой промышленности.

Известен способ получения элементарной серы путем термической диссоциации пирита без доступа посторонни: газов в зону реакции, при этом в га зах содержится в основном элементарная сера и небольшое количество сернистого ангидрида, образовавшегося . за счет адсорбированного сырьем кислорода воздуха. Извлечение серы в газ в этом способе достигает 50% (1 ), Недостатком данного способа является необходимость тщательной герметизации оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения серы из пирита, согласно которому пирит нагревается в инертной атмосфере. При этом часть серы выделяется в газ в виде элементарной. Твердый остаток обрабатывается кислотой с растворением железа и образованием сероводорода. В результате термической диссоциации пирита в газ извлекается до 50% серы в виде элементарной и связанной в соединения.

При кислотной обработке твердого продукта термической диссоциации в газ извлекается в виде сероводорода до 47-48% серы (от исходной) . Извле— чение серы из газов термической диссоциации в элементарную не превышает

80-85% при использовании громоздкой каталитической технологии .и конденсации, т. е. в товарный продукт извлекается до 42-43% серы от исходной.

В процессе диссоциации совместно с серой отгоняются летучие соединения цветных металлов и механически увлеченные нелетучие компоненты, загрязняющие сконденсированную серу, вследствие чего она требует дополнительной очистки.

Из влечение серы из сероводородных газов кислотной обработки твердого продукта термической диссоциации пирита осуществляется путем окисления сероводорода (метод Клауса), при .этом извлечение серы из сероводорода достигает 90-92%, что составляет 4243% от исходного сырья. При этом сера получается более высокого качества, чем полученная при термической диссоциации. Суммарное извлечение серы в товарную из газов термической диссоциации и сероводородных газов кис859288

4 лотной обработкн может составить 84Вба t2) °

Однако для укаэанного способа характерно недостаточно высокое извлечение серы в товарную элементарную серу. Кроме того, около половины извлекаемой серы получается в виде низкосортного продукта, загрязненного примесями.

Цель изобретения — повышение степени извлечения и чистоты серы.

Указанная цель достигается тем, что термическую диссоциацию пиритсодержащего материала проводят с подачей в газовую фазу кислородсодержащего газа при расходе кислорода 0 35

Ъ

0,42 нм на килограмм отгоняемой серы, а газы после выделения элементарной серы конденсацией подвергают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки твердого продукта термической диссо- Щ циации.

За счет подачи в газовую фазу кислородсодержащего газа с указанным рас» ходом достигается частичное окисление элементарной серы до получения в га- 2$ зах термической диссоциации отношения количества элементарной серы к сернистому ангидриду, близкого 1:2. После конденсации элементарной серы газ, содержащий сернистый ангидрид, подвер-З0 гают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки. При этом соотношение количества сероводорода к сернистому ангидриду удовлетворяет стехиометрии реакции получения элементарной серы

Показатели

1 2

Извлечение серы в газ при диссоциации, В

50,0

50,0

12,5

21,0

12,5

24,0

Подано воздуха на окисление, г/л

0,40

0,35

Сконденсировано серы после окисления, г

5,60

6,55

Содержание серы в сконденсированной, Ъ

95,6

95,5

Извлечение серы в сконденсированную

21,4

25,0

Извлечение серы в газ при кислотной обработке, %

48,0

48,0

16,5

Содержанке серы в ней, Ф

99,5

99,5

66,0

66,0

Извлечение серы, %

87,4

91,0

В сопоставимых уйповиях по известному способу в серу, сконденсированную иэ газов диссоциации, извлекается

42,5%, в серу, полученную из серово-. дорода - 43,2%, всего 85,7Ъ.

2Н S + 5022@0 + 3S (1) .Основная масса примесей перешедших в газ при диссоциации, концентриуется 40 ,в сере, полученной при конденсации (выход 25%), за счет чего остальные .75% извлеченной серы получаются более высокого качества. Так как после конденсации элементарной серы газы терми-4$ ческой диссоциации перерабатываются совместно с сероводородними газами кислотной обработки, то повышается степень утилизации, эа счет чего повышается общее извлечение серы в эле- $0 ментарную. Кроме того, осуществление термической диссоциации с частичным окислением элементарной серы в газах позволяет снизить требования к герметизации реактора термической диссоциации и газоходной системы и необходимо лишь для того, чтобы за счет подсосов и подачи кислородсодержащего газа в систему быпо подано не более

0 42 нм кислорода на килограмм отогЯ наиной при диссоциации серы. 40

Пример. Навеску пиритного концентрата (50 г), содержащего

43,7Ъ железа и 50,0% серы, в течение

30 мин подвергают термической диссоциации при 1250 в токе аргона 6$ (20 л/опыт), служащего для создания неокисляющей среды и транспортировки паров серы из зоны реакции.

На выходе из реакционной эоны сера s газах частично окисляется за счет подачи воздуха. Путем охлаждения из газов кондеисируют элементарную серу, после чего гаэ пропускают через сосуд с водным раствором для поглощения сернистого ангидрида. Продукт диссоциации обрабатывают раст вором соляной кислоты концентрацией 180 г/л в течение 2 ч при отношении Ж:T = 5:1 и температуре 80 С. Полученные при этом сероводородные газы пропускают через сосуд с раствором от предыдущей операции, в результате чего иэ раствора выделяется элементарная сера.

В таблице приведены результаты проведенных испытаний.

Расход кислорода на

1 кг отогнанной серы, им

Получено серы при взаимодействии сероводорода с сернистым газом, r 16,5

Общее извлечение серы. в элементарную, В

859288 формула изобрете ния

Составитель В. Шабалин

Редактор М. Митровка Техред A. Ач Корректор А, Гриценко

Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7452/35

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый способ, по сравнению с известным дает увеличение суммарного извлечения серы на

1,7-5,3%. Кроме того, Доля высококачественной серы в общем выпуске увеяичивается с 50 до 72-75%.

Способ получения серы из пиритсодержащего материала, включающий термическую диссоциацию последнего, выделение элементарной серы конденсацией из газообразных продуктов, обработку твердого продукта термической диссоциации кислотой с получением ce- роводорода, отличающийся гем, что, с целью повышения степени извлечения и чистоты серы, термическую диссоциацию ведут с подачей a газовую фазу кислородсодержащего газа при расходе кислорода 0,35-0,42 нм на 1 кг отгоняемой серы, а газы после выделения элементарной серы подвергают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 325801, кл. С 01 В 17/06 1969.

2. Патент Великобритании 9 1128686, кл. С (1 ) A, С 01 В 17/06, 1968.