Способ получения серы Советский патент 1986 года по МПК C01B17/27 

Изобретение относится к технологии олучения элементарной серы, в частости к способам получения элементарой серы из обезвоженных серных фло- оконцентратов, и может быть исполь- 5 овано на предприятиях горной химии ля получения с.еры.

Цель изобретения - увеличение роизводительности и снижение энергозатрат процесса за счет улучшения 10 смачивания пустой породы водосодержа- щим реагентом.

Способ осуществляют следующим образом.

Серный концентрат в виде влажного 15 кека (12-20%) подают на поверхность расплава в плавильник,, работающий при атмосферном давлении. Высоту расплава в плавильнике поддер5кивают из условия достижения гидростатического 20 давления столба расплава, не превышающего величины 0,235 кг/см . Температуру плавления по высоте расплава поддерживают в пределах 130-120 0. Образовавшийся расплав с уровня, от- 25 вечающего гидростатическому давлению 0,07-0,225 кг/см, с остаточной влажностью 0,2-2,0% отбирают и транспортируют в разделитель, работающий при атмосферном или избыточном давлении, ЗО куда добавляют.недостающее количество воды или водосодержащего реагента (например, раствор хлористого магния с температурой кипения 125-130 С), необходимое для флокуляции,, флотации или агломератдаи пустой породы и от- . деления ее от серы. Воду или врдосо- держащий реагент подают в расплав при перемешивании, после чего перемешивание продолжают до появления се- .до ры и производят ее слив с задерлской флокул или гранул в разделителе, которые затем репульпируют водой и отправляют на дальнейшую переработку.

Наличие в расплаве остаточной влажности в количестве 0,2-2,0% сокращает продолжительность операдаи плавления и последующих стадий получения серы из обезвоженных расплавов за счет предотвращения полного испарения влаги с поверхности пустой породы во время проведения операиряи получегшя расплава серного концентрата. Нижний предел содержания влаги 0,2% и менее не обеспечивает сущест- 55 венного снижения длительности процесса получения серы. Верхний предел 2% выбран из условий транспортировки

45

50

5 0 5 О о

5

5

0

расплава по трубопроводам и устойчивой подачи расплава насосами, так как при содержании влаги выше 2% в условиях атмосферного давления и гидростатического давления, приближаю- к(егося к нулевому значению,расплав превращается практически полностью в пенообразное состояние и производительность про цесса снижается. При этом одновременно снижается расход тепла на нагрев воды, подаваемой на разделение, так как нагревается не вся вода, а только ее часть, за вычетом неиспарённой влаги, содержащейся в расплаве.

Поддержание гидростатического

давления расплава в процессе плавления-обезвоживания в выбранных пределах 0,07-0,225 кг/см при атмосферном давлении обусловлено тем, что при плавлении влажного кека с изменяющимся влагосодержанием происходит образование конгломератов влажного кека, которые, не успев отдать всю влагу, разрушаются и вьщеляют воду, пар, воздух, пары органических реагентов и другие газы. По этой причине вследствие всплывания воды и пузырьков водяного пара в верхних слоях расплава при нижнем пределе гидростатического давления столба расплава 0,07 кг/см он имеет предельное (из условий транспортабельности) содержание влаги 2%. При более высоком гидростатическом давлении и. в пределе 0,3 кт/см влагосодержание расплава приближается к нулевому значению, в основном по причине всплывания капель воды и пузьфьков пара и затруднения их проникновения на глубину с указанным гидростатическим давлением.

Пример 1. В плавильник объемом 40 л, работаюш;ий при атмосферном давлении и обогреваемый глухим паром, загружают навеску кека серного концентрата в количестве 30 кг, имеющего соответственно влажность и серо- содержание (безводньш) 17,84% и 67,54%. При перемешивании доводят кек до расплавленного состояния,затем, изменяя время термостатирования аппарата (Т 125°С), получают расплав с переменным содер жанием влаги. Расплав с зафиксированной влажностью сливают затем в закрытый реактор с перемешивающимустройством, создают избыточное давление и вйодят постоям3

ное количество перегретой воды, нагретой до из расчета 12% от веса безвбдного расплава. Время разделения серы и пустой породы определяют визуально через смотровое окно Влагосодержание расплава определяют путем отбора проб и конденсации водяного пара, Вьпсод и извлечение серы фиксируют.

Результаты экспериментов приведены в табл, 1.

Пример 2.В цилиндрическую обогреваемую глухим паром трубу с мешалкой загружают и расплавляют как влажного концентрата до образования расплава, затем в установившемся режиме плавления подают кек

Влияние остаточного влагосодержания расплава на производительность операции его разделения

244090 4

концентрата с влажностью 18% и с помощью пробоотборников, установленных на различной высоте, отбирают пробы и определяют влажность, удельньй - вес и гидростатическое давление на уровне отбора проб.

Результаты зкспериментов приведены в табл. 2.

В табл. 3 приведены данные сокра- 0 щения энергозатрат (по теплу) по

сравнению с известным способом, в котором расход тепла принят за 100% .

Предлагаемьй способ получения серы от-личается от известного большей j производительностью (см. табл. 1

опыты 1-3 и 9-10, а также см. табл.2, опыты 3-6) и меньшим потреблением тепла.(см. табл. 3, № п/п 3-5).

Таблица 1

75,0 24,97 76,0 28,10

65,0 24,96

47,36

47,81 57,91 58,71 66,82 73,22 87,36

86,16

Взаимосвязь гидростатического давления, влажности и- кажущегося удельного веса расплава

ТаблицаЗ

Влияние влагосодержания расплава на расход тепла

(из расчета на вьшуск 1 т серы)

1 Прототип

О

0,26 0,02 0,007

2 Предлагаемый 0,5

0,253 0,019 0,0065 0,014 92,16

Таблица 2

100

Редактор А.Лежнина

Составитель Б.Нирша

Техред О.Гортвай Корректор В.Синицкая

Заказ 3765/23Тираж 450Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

« --™ в--вв.--- вр.-в...в «.. .... .«-. H.M.v «..

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Продолжение табл.3