Способ получения сероводорода

(53) (56) (54) ДОРО 6 Г 398,ЕРОВОыщелатоветалчина ООС С: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 71283/23-26,09,85. Бюл, Р 36А,Н. Гурон, А.Л, Сиркис,Воронов, И,Г, Зайцева,Андреев и Г.Ф, ФилипповНорильский ордена Ленинаудового Красного Знаменилургический комбинат им,ина и Ленинградский горньт им, Г,В, Плеханова661.249.1(088.8)РЖ "Металлургия", 1975,57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СДА, включающий кислотное вие ферросульфидных продукагревании в присутствии м лической добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и сокращения расхода металлической добавки, в качестве нее используют алюминий в количестве 0,007-0, 1 г на 1 г железа в ферросульфидном продукте при поддер жании в растворе пульпы отношения двухвалентного железа к трехвалентному не ниже 52-60,2Способ по п, 1, а ю щ и й с я тем, что, У чения сероводорода с пдержанием влаги, при вподдерживают избыточно еро водорода 4-8 атм и. темп1 11819Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способамполучения сероводорода из серы,Цель изобретения - повышение выкода целевого продукта и сокращениерасхода металлической добавки, атакже получение сероводорода с пониженным содержанием влаги.Способ осуществляют следующимобразом. 1 ОВодную пульпу (Ж;Т8,0) исходного ферросульфидного продукта сдобавкой к нему алюминия в количестве 0,007-0,1 г на 1 г железа в ферросульфидном продукте помещают в титановый автоклав, куда также подаютконцентрированную серную кислоту вколичестве, необходимом для обеспечения концентрации Н ЯО в смеси2,5-5,0, ОАвтоклав оборудован перемешивающимустройством, системами измерения ирегулирования температуры и давления,а также системой отвода газовой фазы,Смесь выдерживают при перемешивании и температуре 30-60 С, под избыточным давлением 4-8 атм выпеляющегося от взаимодействия сероводородав течение необходимого для обеспечения полнотыреакций времени.Приэтом З 0образующийся сероводород непрерывновыводят из автоклава и собирают в отдельной емкости,По окончании процесса и прекращении выделения сероводорода конечную35пульпу дегазируют и выгружают из автоклава, Химическим анализом продуктов по объемным и весовым измерениямрасчитывают материальный баланс процесса,40П р и м е р 1, В качестве исход-.ного ферросульфидного продукта используют водную пульпу пирротиновогоконцентрата следующего состава втвердом, 7,: никель 1,6; медь 0,6;железо 48,8; сера общая 33,6; в т.ч.сера элементарная 1,5; Ре,О 1,6;пирротин 75,4, породообразующие 13,7,Ж:Т = 8,0, Эту пульпу в количествеоколо 0,8 л (100 г по твердому) загружают.в титановй автоклав емкостью1,5 л, куда также подают алюминиевыйпорошок марки ПА.Автоклав закрывают, включают перемешивание и систему автоматического 55орегулирования температуры 50+2,5 С.Затем из специального герметичногодозирующего устройства ("монжюса"),93сообщаюшегося с реакционным объемомавтоклава через игольчатый вентиль,к исходной пульпе добавляют 0,064 лконцентрированной серной кислоты, чтосоответствует расходу последней1, 164 г на 1 г твердого ферросульфидного продукта или наЧальной концентрации Н,ЯО,1 в пульпе 2,75 И.С момента смешения всех реагентовначинают отсчет времени опыта, Придостижении в автоклаве избыточногодавления 4,0 атм образующегося сероводорода открывают вентиль абгаза исероводород при указанном давлениивыводят из автоклава в емкости сраствором уксуснокислого кадмия, дляпоглощения, Продолжительность опытасоставила 3 ч,Когда процесс закончился, выделение сероводорода прекратилось, и давление в автоклаве снизилось до атмосферного, автоклав продувают инертным газом (гелий), вытеснив остаткисероводорода из системы в поглотители, Пульпу от взаимодействия выгружают из автоклава и проводят разделение фаз для количественного определения и анализа,Результаты опыта представлены втаблице,Использование в качестве металлической добавки алюминия при получениисероводорода кислотным выщелачиванием ферросульфидного продукта по предлагаемому способу удешевляет процесс,т,е. позволяет в 5-40 раз сократитьрасход металлической добавки по сравнению с известным способом, где используют металлические медь, свинец,железо. При этом добавка алюминияактивирует процесс выделения сероводорода, повышая иззлечение серы изферросульфида в сероводород до95,0/, что на 7-287 больше, чем визвестном способе,1Корректировка в указанных пределах количества добавляемого алюминияподдержанием в растворе пульпы привыщелачивании соотношения содержаниядвухвалентного железа к трехвалентному не менее 52-60 или значенияокислительно-восстановительного потенциала среды 175-260 мВ позволяетэкономно расходовать алюминий с учетом состава исходного ферросульфидного продукта.С целью исключения операции поосушению получаемого сероводородакислотное выщелачивание ферросульфидного продукта следует проводитьпри избыточном давлении в реактореобразующегося сероводорода 4,08,0 атм и температуре 30-60 С, Тогдасодержание влаги в полученном попредлагаемому способу газе сероводорода не превышает 1,5 вес.7 и егоможно непосредственно использоватьв различных химических процессах,Опыты 3-7 (см,табл,) доказывают,что кислотное вьпцелачивание ферросульфидного продукта с добавкой алюминия 0,007-0, 1 г на 1 г железа вферросульфидном продукте позволяетполучить, в растворе соотношениеРе+ /Ре не ниже 52 - 60 или значениеокислительно-восстановительного потенциала хлорсеребряного электродаотносительного водородного 175-260 мВ,что дает повышение извлечения серыиз ферросульфида в сероводород на1-29,1 абс,7. по сравнению с известным способом,Меньшая 0,007 г на 1 г железа вферросульфидном продукте добавкаалюминия на вьпцелачивание недостаточна для получения извлечения серы всероводород больше 66,387, достигнутого в известном способе, так какпри недостаточной добавке алюминияна выщелачивание в растворе не обеспечивается соотношение Ре+ /Ре+больше 52-60, а значение ОВП 175260 мВ, Это показано опытом 2, где35при расходе алюминия О, 005 г/г указанные величины получены соответственно51,6 и 270 мВ и достигнутое при этомизвлечение серы в сероводород 63,287. меньше, чем по известному способу,Больше 0,1 г/г добавлять алюминияна вьпцелачивание, как в примере 8,1 где расход алюминия О, 12 г/г, нецелесообразно, так как дополнительногоповышения извлечения серы в сероводород избыток алюминия не дает (сравнение опытов 7 и 8). 10 15 20 25 УИз опытов 4, 5, 10 и 11 видно, что для поддержания более высокого, чем в 50 известном способе, извлечение серы в сероводород при кислотном выщелачивании ферросульфидньц материалов различного состава с добавкой на выщелачивание металлического алюминия коли чество добавляемого алюминия в указанных пределах (0,007-0, 1 г/г) следует увеличивать при возрастании содержания трехвалентного железа (например, магнетита) в твердом исходно.го ферросульфидного продукта (сравнение опытов 4 и 10,5 и 11),Опыты 13-15, 19-22 показывают, чтопроцесс получения сероводорода кислот.ным выщелачиванием ферросуЛьфидногопродукта по предлагаемому способуследует осуществлять при 30-60 С иизбыточном давлении образующегосяпри взаимодействии сероводорода4,0-8,0 атм, Укаэанные условия позволяют уменьшить испарение воды изпульпы и получать сероводород с содержанием влаги менее 1,0-1,5 вес,Хпри 93,0-94,87.-ном извлечении серыв сероводород,Если температура процесса ниже30 С как в опыте 12, где температура составляет 20 С, то хотя содержание влаги в полученном сероводороде .незначительно и составляет 0,57 вес,2,но из-за снижения скорости процессаизвлечение серы в сероводород уменьшается до 88,5 Е, что на 5,6 абс,7меньше, чем в опыте 11, где температура 50 С,Если температура процесса выше 60 С, как в опытах 16-18, где температура 70-90 С, то достигаемоепри этом небольшое повышение извлечение серы в сероводород по сравнению с опытами 13-15 в оптимальныхусловиях, однако сопровождается большим увеличением влаги в сероводороде до 7,21-15, 11 вес,Е, что вызывает необходимость в дополнительном обезвоживании сероводорода и, следовательно, удорожает процесс.Давление в автоклаве для получения сероводорода не следует держать ниже 4,0 атм, как в опыте 19, где давление 3,0 атм, так как это тоже приводит к увеличению содержания влаги в газе сероводорода до 2,32 вес.Х повышать же давление в автоклаве выше 8,0 атм, как в примерах 23 и 24, не имеет смысла, так как до-. стигаемое незначительное, всего Яа 0,08-,0, 12 абс,7., снижение влаги в сероводороде сопровождается при этом существенным (на 1,7-2,6 абс.Х) умень. шением извлечения серы в сероводород иэ-за повышения растворимости сероводорода в пульпе и развития обратных процессов.1181993 О сО 0 ф ф сО О а а о си Н ссО О л О О ф л л л сч О ф О ч сч сч еч - - - -сч еч - сч 1О Э ВВ О Х м Ол сч счО ф сеф - сч еч чечечф О еч м В ОЮаО Х Э Ю О Х СсВ а сч е- еч сч еч Ю 1О ЭВ О ОФ а а О ХХВО щ ХС ОС(В 1в е ( 1 фег С 1 11 ь 1 1 1 е 1О О а О 0 ь О И О е Ь е со а сч еч еч О сч сч м(г а 1 с 1 Х О О ф м- сч м Ге фс сс ф 000 ОЪ Ое Ф аЙак зи 1 1 1 е г т 1 1 1%0в со 0 С 4 СЧ О М 1 Х е О Е И О А лц сс Юф В ОСф Х Ф Э О ф Х Х