Способ разложения оксисульфидного шлака

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 947117 (61) Дополнительное х авт. синд-ву (22) Заявлено 06,02.81 (2! ) 3242747/29-33 (5!)М. Кл.

С 04 В 5/00 с присоединением заявки ¹!

Оеударственныв квинтет

СССР (23) Приоритет во делай изобретений и открнтнй (M) УДК 691.33 (088,8) Опубликовано 30. 07. 82. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30 .0 7. 82

Ю. B.Ëàãóíoâ, Ш. К. Камалов, Г. П. Сокульский, З.Й Соболь, О.П.Москаленко, A.Ô.Ëèñòoïàä и А. T. Пе3гровский

3... I

Украинский филиал Всесоюзного научно-ис ледсщдтальскрГо из ik -.z-. института абразивов и шлифования (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ РАЗЛОЖЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ШЛАКА

NQHS+ H 0- НАЗОН+Нг Ф.

Изобретение относится к производству абразивных материалов и может быть использовано при изготовлении. синтетического монокорунда из оксисульфидного шлака.

Производство монокорундовых шлифматериалов основано на разложении оксисульфидного шлака водными растворами щелочей в аппарате полочного типа. В первые 10-15 мин после подачи в аппарат раствора наряду с протеканием суммарных реакций по схеме

А1 5 +ЗйаОН+ЗНг 0=2А1(OH )+3NaHS

СаЬ+МаОН+Н О=Са(ОН) +NaHS г с наиболее высокой скоростью протекают промежуточные реакции по схеме

АЕ,5, ЬН,О 2.АЕ(ОН),+ ЗН, Ф

CaS+2.Н О - Са(OH) +H

Присутствие в больших количествах сернистых соединений в сточных водах загрязняет окружающую среду, что является одной из основных причин, сдерживающих дальнейшее развитие производства монокорундовых шлифматериалов.

Известен способ разложения оксисульфидного шлака, включающий измельчение шлака до частиц размером менее 1,4 мм, нагревание в присутствии воздуха до 204-1093оС свыго ше 10 мин. Способ позволяет снизить содержание серы в шлаке до 0,3ь t 1j

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ

35 формула изобретения

3 9471 l разложения оксисульфидного шлака, включающий его тепловую обработку щелочными растворами в замкнутом объеме при интенсивном перемешивании. Тепловую обработку шлака проводят при 60-120 С в автоклаве с давлением 6" 12 атм 1 2).

Недостатком известных способов являются сложность технологического процесса и невозможность наи- 10 более полного извлечения сернистых соединений, которые, попадая в сточные воды, вызывают загрязнение окружающей среды.

Цель изобретения - упрощение тех" 15 нологического процесса и обеспечение охраны окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в. способе разложения оксисульфидного шлака, включающем его тепловую обработку щелочными растворами в замкнутом объеме при интенсивном перемешивании, обработку ведут под разрежением 0-400 мм вод..ст. при о

15-30 С, а в качестве щелочного раствора используют гидроокись кальция концентрацией 0,$-303.

Для наиболее полного извлечения сернистых соединений в отработанный щелочной Раствор вводят сульфаты тяжелых металлов.

Пример. В качестве щелочного раствора готовят гидроокись кальция различной концентрации в преде" лах 0,5-303. Оксисульфидный шлак крупностью 10-15 мм, содержащий„ вес.Ь Д1 0 90,5; A1 S 4,8 и CaS 1,1 (остальное составляют включения попутного Ферросплава, окислы титана и кремния и пр.), загружают в

40 герметическую емкост ь. После зали вки щелочного раствора с температурой 15-30 С содержимое емкости перемешивают в течение 5-7 мин. На первой стадии развития реакции разложения оксисульфидного шлака про45 исходит выделение сероводорода в газовую фазу (о чем свидетельствует некоторое увеличение давления в замкнутой системе до 30-70 мм вод. ст.), а затем на второй стадии реакции в .результате потребления кислорода происходит окисление промежуточных продуктов разложения сульфидов, давление падает и в замкнутой системе устанавливается разрежение. Разложение оксисульфидного шлака наиболее полно протекает при разрежении 50

400 мм вод. ст., которое подбирает7 4 ся соотношением Т:Ж в пределах от

1: 1 до 1:5. Об окончании реакции раз" ложения шлака судят по установлению равенства давления с окружающей средой при напуске в замкнутую систему воздуха.

Отработанный щелочной раствор сливают в емкость, куда вводят сульфаты тяжелых металлов, например железный купорос в виде раствора. Iloñëå выпадения осадка, содержащего преимущественно гипс и сульфид железа, воду отфильтровывают, а высушенный осадок анализируют на содержание сернистых соединений.

Результаты сравнительных лабораторных исптыаний показывают,что предлагаемый способ. обеспечивает при разложении оксисульфидного шлака извлечение и перевод в нерастворимый осадок сернистых соединений в количестве 95-99 против 27 в известном способе, при этом остаточное содержание серы в сточных водах не превышает 0,014, что исключает ус" ловия для загрязнений окружающей среды.

Повышение температуры щелочноо го раствора свыше 30 С и его концентрации свыше 30> не целесообразно, так как это не приводит к возрастанию скорости реакций -и не обеспечивает экономию энергетических затрат.

Предлагаемый способ разложения оксисульфидного шлака по сравнению с известным промышленным способом с применением каустической соды в качестве щелочного раствора obecпечивает следующие преимущества: увеличение полноты разложения шлака и, как следствие, получение наиболее качественных монокорундовых шлифматериалов; надежную защиту окружающей среды от загрязнений сероводородом и агрессивными солевыми растворами; упрощение технологии производства за счет исключения высокотемпературной обработки шлака.

1. Способ разложения оксисульфидного шлака, включающий его тепловую обработку щелочными растворами в замкнутом объеме при интенсивном перемешивании, о т л и ч а ю щ и й

Составитель В.Образцов

Техред А.Бабинец Корректор Д Бокшан

Редактор В.Петраш

Тираж 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5517 3

)c я тем, что, с целью упрсщения технологического процесса и обеспечения охраны окружающей среды, ob-. работку ведут под разрежением 50400 мм вод. ст. при 15-30 С, а в качестве щелочного раствора используют гидроокись кальция концентрацией

0,5-304.

2. Cnocob по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью наи947»7 6 более полного извлечения сернистых соединений, в отработанный щелочной раствор вводят сульфаты. тяжелых металлов.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ по заявке И 2344324, кл. С 04 В 5/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

10 и 106142, кл. С 04 В 5/00, 1956.