Способ получения серы из пиритсодержащего материала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(51) М., Кл. С 01 В 17/06 Государстаеиимй комитет СССР по делам изобретений и открнтий(72) Авторы изобретения Казахский политехнический институт ИМ. В. И. Ленинаи Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени"научно-,исследовательский горнометаллургический институтцветных металлов(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ ПИРИТСОДЕРЖАЩ);ГО МАТЕРИАЛАИзобретение относится к технологииполучения элементарной серы из пиритсодержащего сырья и может быть использовано в цветной металлургии и хими 5ческой промышленности.Известен способ получения элементарной серы путем термической диссоциации пирита без доступа посторонни:.газов в зону реакции, при этом в газах содержится в основном элементарная сера и небольшое количество сернистого ангидрида, образовавшегося. за счет адсорбированного сырьем кислорода воздуха. Извлечение серы в газв этом способе достигает 50 1 1,Недостатком данного способа является необходимость тщательной герметизации оборудования,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ извлечения серы из пирита, согласно которому пирит нагревается в инертной атмосфере. При этомчасть серы выделяется в газ в видеэлементарной. Твердый остаток обрабатывается кислотой с растворением железа и образованием сероводорода. Врезультате термической диссоциациипирита в газ извлекается до 50 серыв виде элементарной и связанной в соединения.30 При кислотной обработке твердогопродукта термической диссоциации вгаз извлекается в виде сероводородадо 47-48 серы (от исходной) . Извлечение серы из газов термической диссоциации в элементарную не превышает80-85 при использовании громоздкойкаталитической технологии и конденсации, т. е, в товарный продукт извлекается до 42-43 серы от исходной.В процессе диссоциации совместно ссерой отгоняются летучие соединенияцветных металлов и механически увлеченные нелетучие компоненты, загрязняющие сконденсированную серу, вследствие чего она требует дополнительнойочистки,Извлечение серы из сероводородныхгазов кислотной обработки твердогопродукта термической диссоциации пирита осуществляется путем окислениясероводорода (метод Клауса), при.этом извлечение серы из сероводородадостигает 90-92, что составляет 4243 от исходного сырья. При этом сераполучается более высокого качества,чем полученная при термической диссоциации. Суммарное извлечение серыв товарную из газов термической диссоциации и сероводородных газов кис859288 4 лотной обработкн может составить 84- 86 21Однако 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 353У 0,42 нм на килограмм отгоняемой се ры, а газы после выделения элементарной серы конденсацией подвергают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки твердого продукта термической диссо циации.За счет подачи в газовую фазу кислородсодержащего газа с указанным рас ходом достигается частичное окисление элементарной серы до получения в га зах термической диссоциации отношения количества элементарной серы к сернистому ангидриду, близкого 1:2. После конденсации элементарной серы газ, содержащий сернистый ангидрид, подвер-З 0 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 вгаз при диссоциации,50,0 50,0 12,5 21,0 12,5 24,0 Подано воздуха наокисление, г/л 0,40 0,35 Сконденсировано серыпосле окисления, г 5,60 6,55 Содержание серы всконденсированной,95,6 95,5 Извлечение серы всконденсированную,21,4 25,0 Извлечение серы вгаз при кислотнойобработке,48,0 48,0 16,5 Содержанке серы вней,99,5 99,5 66,0 66,0 Извлечение серы,87,4 91,0 В сопоставимых убповиях по известному способу в серу, сконденсированную иэ газов диссоциации, извлекается 42,5, в серу, полученную из сероводорода - 43,2, всего 85,7. 2 Н 5 + 502 - ф 2 Н 0 + 35 (1).Основная масса примесейперешедшихв 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 термической диссоциации перерабатываются совместно с сероводородними газами кислотной обработки, то повышается степень утилизации, эа счет чего повышается общее извлечение серы в эле 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 нмкислорода на килограмм отогнаиной при диссоциации серы. 40П р и м е р. Навеску пиритного концентрата (50 г), содержащего 43,7 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 в 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 раствором соляной кислоты концентрацией 180 г/л в течение 2 ч при отношении Ж:Т = 5:1 и температуре 80 фС. 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 на1 кг отогнанной серы,им Получено серы привзаимодействии сероводорода с сернистымгазом, г 16,5 Общее извлечение серы.в элементарную,859288 формула изобрете ния Составитель В. Шабалин Редактор М. Митровка Техред А; Ач Корректор А. ГриценкоТираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7452/35 филиал ППП фПатентф, 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 увеличивается с 50 до 72-75. Способ получения серы из пиритсодержащего материала, включающий термическую диссоциацию после)знего, выделение элементарной серы конденсацией из газообразных продуктов, обработку твердого продукта термической диссоциации кислотой с получением се-роводорода, о т л и ч а ю щ и й с ягем, что, с целью повышения степениизвлечения и чистоты серы, термическую диссоциацию ведут с подачей в газовую Фазу кислородсодержащего газапри расходе кислорода 0,35-0,42 нмна 1 кг отгоняемой серы, а газы после выделения элементарной серы подвергают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотнойобработки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 325801, кл. С 01 В 17/06 1969,2. Патент Великобритании 9 1128686,кл. С (1 ) А, С 01 В 17/06, 1968.