Способ получения нерастворимой серы

 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАСТВОРИМОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к химической технологии переработки .серосодержаших материалов, а именно к способам полу- . чения нерастворимой серы.

Известен способ получения нераствориФ

5 мой серы, согласно которому пластичную быстроэатвердевающую серу по. лучают путем взаимодействия двуокиси серы и сероводорода при введении последнего в насьпценный раствор двуокиси серы, содержащий 15%йс н 4% НС .

Продукт при комнатной температуре через 3 сут затвердевает, хорошо поддается измельчению и при экстракции рас воримой части сероуглеродом содержит

86% нерастворимой серы (1) °

Недостатком этого способа является его сложность.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому щ эффекту является. способ получения нерастворимой серу, включающий охлаждение паров серы в среде жидкого четыреххлористого углерода при темпера2 туре ниже 60 С, отделение серы от охлаждающей жидкости, выдерживание про. дукта:до полного затвердевания, его иэмельчение с последующей обработкой частиц серы толуолом нри температуре, о не превышающей 90 С, с целью отделения раствори,мой.серы, и осушкой оставшейся нерастворимой серы от растворителя (2) .

Недостатком известного способа является то, что измельчению подвергают совместно нерастворимую и растворимую серу, тогда как целевым продуктом является порошок нерастворимой серы, что приводит к дополнительным энергозат ратам на стадии измельчения.

11елью изобретения является снижение энергозатрат на стадии измельчения охлажденного расплава серы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу после плавления исходной серы в присутствии стабилизатора, охлаждение расплава н его дробления, частицы расплава перед измель3 0983 и ил -м обрабатывают растворителем серы. Обработку проводят при соотношении Т: Ж == 1: (15-30), а измельчение осуществляют в среде того же растворителя при 65- 0 С и соотношении Т:Ж"-1:

:(30-35), при этом в качестве растворителя серы используют три- или тетрахлорэтилен.

При обработке кусков расплава растворителем происходит частичное растворение серы с образованием на поверхности кусков каверн, трещин, каналов, что уменьшает их механическую прочность и облегчает дальнейшее измельчение, Измельчение расплава в среде растворителя серы интенсифицирует процесс растворения за счет разделения зерен раст воримой,и нерастворимой серы и расхо-. дования энергии только на измельчение нерастворимой фракции.

26

Экстрагирование растворимой части серы необходимо проводить при температурах 65-70 С, так как при более о высоких температурах при одновременном измельчении наблюдается обратный переход нерастворимой серы в растворимую.

Для осуществления наиболее полного отделения растворимой серы от нерастворимой целесообразно использовать соотношение Т:Ж=l:(15-30), а в качест36 ве растворителя серы использовать негорючие взрывобезопасные галогензамешенные алифатические углеводороды, так такие как трихлорэтилен и тетрахлорэтилен, которые также оказывают некоторые стабилизирующие действия на нерастворимую серу.

Способ осуществляется следующим образом, Исходную серу плавят при температуре 130-150 С и добавляют 1-3,5% ста- билизатора (гексахлорпараксилола). Затем температуру смеси повышают до

180-210 С и выдерживают при перемешивании 30-40 мин. При этом происходит наиболее полное превращение растворимой серы в нерастворимую. Затем полученный расплав охлаждают водой и выдерживают на воздухе до полного затвердевания. В результате получают твердую массу с содержанием нерастворимой се- 50 ры 30-40%, которую дробят на шековой дробилке.

Полученные после дробления частицы размерами менее 10 мм загружают в паровую мельницу совместно с раство- И рителем в соотношении Т:Ж, равном

1: (15-30). Содержимое выдерживают

0 при температуре 65-70 С 10-12 мин, 30 4 после чего соотношение серы и растворителя доводят до 1:(30-35), мельнипу герметично закрывают, приводят во враmeme и осуществляют измельчение серы о при температуре 65-70 С в течение

50-55 мин. После измельчения экстракт содержащий растворимую серу, отфильтровывают, а остаток растворителя из нерастворимой серы удаляют продувкой воздухом или инертным газом, нагретым о до температуры 65-70 С. Полученный продукт представляет собой порошок, содержащий 95,9-97, 1% нерастворимой серы.

Пример 1 . 1000 г серы сорта

9995 расплавляют и смешивают с 25 г стабилизатора (гексахлорпараксилола) при температуре 140 С. Затем расплав с нагревают до 21С) С .и выдерживают при этой температуре 30 мин. Тонкую струю расплава резко охлаждают водой до е

20 С. Полученную пластичную массу серы отделяют от воды и выдерживают на воздухе до полного затвердевания.

Затвердевший расплав дробят до частиц с размерами менее 10 мм с содержанием нерастворимой серы 38,8%. Массу серы в количестве 700 г рассеивают на фракции — 3 мм, 3-5 мм и +5-7 мм., +7-10 мм, которые затем подвергают предварительной обработке растворителем и размолу в среде растворителя серы.

Для этого в шаровую мельницу с керамическими шарами емкостью 4 л заливают 1 л тетрахлорэтилена, нагретого до температуры 95 С. После того, .о как тетрахлорэтилен часть тепла отдаст корпусу мельницы и шарам и темперао тура растворителя окажется равной 70 С, в мельницу помешают 100 r серы определенной фракции. После 10-минутной выдержки в растворителе добавляют еще 1 л тетрахлорэтилена. Мельницу приводят во вращение со скоростью

120 об/мин и осуществляют размол в течение 19,5-55 мин до полного растворения растворимой серы. После этого суспензию нерастворимой серы отделяют от тетрахлорэтилена фильтрацией и высушивают на воздухе при комнатной температуре. В готовом продукте определяют содержание нерастворимой серы.

Результаты экспериментов для етырех фракций с указанием времени их измельчения, граиулометрического состава полученного продукта и содержания нерастворимой серы приведены и таблице.

Как показали результаты опытов, для достижения гранулометрнчегкого сo< тана

97,23 2,19 .0,40.

96,5

О. 18

19,-5

25,5 96,89 2, 11 0,88

96,7

О, 12

+3-5

97,1

38, 1 .98, 07 .1, 49 0,38

0,06

+5-7

+7-10

55,0 97, 11 2, 14 0,60

95,9

0,15 формула изобретения мельчение осуществляют в среде того же растворителя при 65-70 С и соотношео нии Т:Ж=l: (30-35).

3. Способ по п.l, о т л и ч а юш и и с я тем, что, в. качестве растворителя серы используют три- или тетрахлорэтилен.

1 . Способ получения нерастворимой серы, включающий правление исходной серы в присутствии стабилизатора, охпаж- 40 дение расплава, дробление, иэмельчение и экстракцию из него растворимой серы, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с цзлью снижения энергозатрат, дробленные частицы расплава перед измельчением4з обрабатывают растворителем серы.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, обработку проводят при соотношении Т:Ж=l:(15-30), а изИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент фРГ ¹ 1036831, кл. 12; 17/12, 1959, 2. Патент США ¹ 2667406, кл. 23-224, 1954 (прототип).

Составитель Б. Нирша

Редактор Г. Волкова Техред М.Гергель

Корректор С Шекмар

Заказ 1055/36 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Госудаоственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

223035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

% 998330 4 аэан мельчении, не сопровождающемся растнем в 1,35 раэ меньше, чем в сл5 р э меньше, чем в слу- ворением серы, время, необходимое для чае иэмепьчения, не сопровождаемого достижения указанного граиулометричесрастворением растворимой соли. кого состава, составляет 77, мйн, что в П Р и м е Р 2. НавескУ неРассеЯнной 1,48 раз больше, чем в случае иэмельпосле дробления серы в количестве чения, сопровождающемся растворением

100 r с содержанием нерастворимой растворимой серы. части 38,8% подвергают обработке pact . ворителем и измельчению таким обра- 10 Таким образом, предложенный способ эом, как в примере 1, в среде триллор- получения нерастворимой серы позволяет этилена. В результате время, необходи- получить тонкодисперсный порошок серы мое для измельчения и растворения pact» с высоким содержанием нерастворимой воримой серы оказалось равным 52 мин. части и обеспечивает по сравнению с

Готовый продукт следующего грануло- ts известными способами снижение энергоэаметрического состава, %: -0,063 мм трат на измельчение из-эа.уменыпеиия

98,12; +0,063-0,1 мм 1,51; +0,1- . прочности частиц исходной серы при об 0,16 мм 0,24; +0, 16 мм О, 13, содержа- работке растворителем.