Способ сульфатизирующего обжига сульфидного материала Советский патент 1983 года по МПК C01B17/52 C22B1/06 

Изобретение относится к способам сульфатизирукхцего обжига материалов содержащих цветные металлы, в кипя,щем слое в атмосфере кислородосодержащего дутья и может быть использовано в производстве серной кислоты и в цветной металлургии. Известен способ сульфатизирующего обжига сульфидного материала, содержащего цветные металлы с получением сернистого газа, в печи КСЦВ в атмосфере кислородосодержащего дутья при 550-750°С с последующим направлением твердого продукта в аппарат дожига,-куда подают допол.нительно по отношению к исходному материалу 15-95% сульфидного сырья Ц Температура на стадии дожига 600.. Полученный огарок со стадии дожига возвращают на стадию сульфатизирующего обжига. Обжиговый газ содержит,%:02. 0,1-4 5Од 0,02-0,3 .Set 11-16. Недостатком способа является зна чительное содержание серного ангидрида в обжиговом газе и невысокая концентрация сернистого ангидрида. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достгигае мому результату является способ сульфатизирующего обжига сульфидного материала, содержащего цветные металлы, с получением сернистого газа в печи кипящего слоя с ис пользованием кислородовоздушного дутья в две стадии, включающий обжи на первой стадии исходного материала до пирротина (fe S ).с недостатком кислорода в дутье и сульфатизирующи обжиг ЭТОГО продукта на второй стад с избытком кислорода с распределени ем всего кислородовоздушного дутья параллельно в две стадии. Обжиговай газ с обеих стадий объединяют, а огарок выводят со вто рой стадии. Продукционный газ содер жит 12-18% 9b2.j4-9% 0,4-1.5% а также пыль сульфатов железа L23. Недостатками известного способа являются значительнре содержание серного ангидрида в продукционном газе и невысокая концентрация сернистого ангидрида в нем. Цель изобретения - получение про дукционного газа не содержащего сер ный ангидрид, при одновременном по§ышении содержания в нем сернистого нгидрида. Поставленная цель достигается те iTo сульфатизирующий обжиг сульфидного материала, содержащего цветные , металлы, ведут в печи кипящего слоя в атмосфере кислородовоздушного дутья в 2 стадии с недостатком кислорода на первой и избытком его на второй стадии и с направлением всег необходимого количества кислородовоздушного дутья на вторую стадию, обжиг исходного сульфидного матеиала на первой стадии ведут в атосфере газов, поступающих со второй тадии сульфатизирующего обжига. Сущность способа состоит в слеующем . Получение при сульфатизирующем обиге сульфидных материалов огарка, одержащего сульфаты цветных металов, и чистого продукционного газа, годного для непосредственной переработки на серную кислоту, т.е. пракически не содержащего такие вредные в данном случае ког шоненты, как серный ангидрид и кислород, достигается использованием на первой стаии обжига исходного материала в качестве кислородсодержащего дутья газов со стадии сульфатизации (второй стадии). Эти газы содержат, кроме сернистого ангидрида, 6-12% О и 0,5-2,5% 5(j . При этом происходит ряд реакций, в результате которых полностью разрушаются поступившие с газом серный ангидрид и сульфаты железа в пылях .и используется весь кислород дутья. В обжиговый газ со второй стадии с температурой 6 00-650 С,- содержащий 6-12% Оз., 0,5-2,5% ВОз и сернистый / ангидрид, подают пиритный концент- рат, количество которого рассчитьзЬается так, что происходит полное использование кислорода в газе. При горении серы пиритного концентрата в горячем кислородосодержащем газе температура обжига повьпиается максимально до , преимущественно 650-950 0, причем горение концентрата проходит через стадию его диссоциации на пирротин {.FeS) и серу элементарную. Часть этой серы окисляется до сернистого ангидрида, а часть вступает во взаимодействие с серным ангидридом, восстанавливая его до сернистого ангидрида и кислорода. Кроме восстановления серного ангидрида, при развивающихся температурах происходит термическая диссоциация его, которая начинается при и быстро нарастает с ростом теглпературы, т.е. весь поступающий на первую стадию с обжиговым газом серный ангидрид будет разложен. Происходит также полная термическая диссоциация сульфатов железа в пыли. Пример. На стадию сульфатизирующего обжига(вторая)подают воздушное дутье и получают 2,3 нм /ч обжигового газа, содержащего 5,5%.S02., 8,7% 0-2 и 1,0%.5о. Этот обжиговый газ направляют на стадию дожига (первую), куда вводят 1 кг/ч пиритного концентрата, содержащего 50% серы из расчета соотношения .всей исходной серы пиритного концентрата к серному ангидриду .

Sf:5O Is 0,16. На этой стгщии за счет окисления серы -.пиритного концентрата температура возрастает до 950с. Концентрация сернистого ангидрида в продукционном обжиговом газе повьшается до 15%, а концентрации кислорода и серного ангидрида соответственно снижаются до 0,05 и 0,01%. Полученный сульфидный продук содержащий пирротин, в количестве 0,754 кг/ч направляют на стадию сульфатиэации (вторую).

П р. и м е р 2i На стадию сульфатизирующего обжига подают дутье, содержащее 35% кислорода и получают 1,38 обжигового газа, содержащего 10% Oi, 17,7% SOa. и 1,0% SO который направляют на стадию дожига

. куда вводят 1 кг/ч пиритного концентрата, содержащего 50% серы . при соотношении всей исходной серы пиритного концентрата к серному ангидриду 5: TOU 1:0,1. На стадии дожига температура возрастает

,до . Концентрация сернистого ангидрида в продукционном обжиговом газе с первой стадии повышается до 26%, а концентрация кислорода и сер ного ангидрида снижается до 0,02% и 0,01% соответственно.Полученный сульфидный продукт, содержащий пирротин, в количестве 0,8 кг/ч

направляют на стадию сульфатизирующего обжига.

Примерз. На стадию сульфатизирующего обжига подают дутье, содержащее 45% кислорода и получают :1,07 обжигового газа, содержащего 6,7% О, 1,0% SO4, и 27,6% 5O который направляют на стадию дожига, куда вводят 1 кг/ч пиритного концентрата, содержащего 50% серы расчета соотношения исходной серы пиритного концентрата к серному ангидриду S : 50, 1:0,07. Температура обжига на этой стадии 655с. Концентрация сернистного ангидрида в продукционном обжиговом газе повышается до 32,7%, а концентрация кислорода и серного ан-. гидрида соответственно снижаются до 0,02%. Полученный сульфидный продукт, содержащий пирротин, в количестве 0,9 кг/ч направляют на ста дию сульфатизирукнцего Обжига.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет получить продукционный га,практически не содержащий кислород и серный ангидрид, что улучшает работу аппаратов по охлс ждению и очистке обжиговых газов, а также повысить его концентрацию с 12-18% до 15-33%.

СПОСОБ СУЛЬФАТИЗИРУЩЕГО ОБЖИГА СУЛЬФИДНОГО МАТЕРИАЛА, со- i держащего цветные металлы, с полу- ; чением сернистого газа в печи кипящего слоя с использованием, кислородовоздушнЪго дутья в две стадии включающий обжиг исходного сульфидного материала с недостатком кислорода на первой стадии и сульфатизирующий обжиг на второй стадии с избытком кислорода, отличающийся тем, что, с целью получения продукционного газа, не содержащего серный ангидрид и кислород, при одновременном повьйиении содержания в нем сернистого аягидрида, все необходимое количество кислородовоздушного дутья подают на вторую стадию, а обжиг исходного сульфидного материала на первой I стадии ведут в атмосфере газов, поступающих со стадии сульфатизиру(/) ющего обжига.