Способ получения серы Советский патент 1981 года по МПК C01B17/02 C01D5/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ

I

Изобретение относится к получению элементарной серы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в восстановлении сульфатных минералов, в частности, астраханита природным газом или водородом, или окисью углерода, или их смесями при 800-1000°С из шихты, содержащей окись магния в соотнощении астраханит: окись магния, равном 1:(Р,6- 1,2), с получением элементарной серы, сульфида натрия и окиси магния 1.

Недостатками известного способа являются низкий выход серы из сульфатной щихты и отсутствие возможности переработки сульфатных минералов с получением сульфатов щелочных -металлов.

Цель изобретения - одновременное получение сульфатов щеЛочнь1х металлов и повыщение выхода элементарной серы.

Поставленная цель достигается тем, что восстановление. сульфатных линералов ведут при температуре 650-750 С из смеси с магнийсодержащей добавкой в мольном соотнощении минерал: магнийсодержащая дОбавка 1:().

В качестве магнийсодержащей. добавки используют сульфат магния.

Выбор предлагаемого температурного интервала обусловлен тем, что при температуре выще 750°С возможно нежелательное восстановление сульфатов щелочных металлрв.

Ведение же процесса ниже 650°С нецелесообразно ввиду малых скоростей восстановления сульфата магния.

Количество же вводимого сульфата магния зависит от температурного режима процесса и природы сульфатного минерала и дается из расчета предотвращения образования жидкой фаз&.

Способ осуществляют следующим образом.

Осущенные сульфатный минерал и сульфат магния в мольном соотнощении 1:(3-5) поступают в смеситель, а затем в реактор щахтного, вращающегося или другого типа, где при 650-750°С происходит восстановление сульфата магния природным газом или другими восстановителями.

Полученный твердый продукт охлаждают в рекуператорах тепла, затем выщелачивают сульфаты щелочных металлов и отделяют окись магния от раствора. Из раствора кристаллизуют сульфаты щелочных металлов. Окись магния и сульфаты сушат и направляют на склад. Газовые продукты охлаждают до 450°С и конденсируют серу. Пример 1. Берут 6 г астраханита и 8,3 г cyльcf)aтa магния (в пересчете на безводные вещества, мольное соотношение астраханит: окись магния 1:3), смещивают и загружают в реактор, установленной вертикально в нагретой до 700°С электропечи. Подсоединяют реактор к системам подвода газа и улавливания летучих продуктов процесса, промывают систему инертным газом, после чего в реактор подают природный газ. После 20 мин протекания процесса при равномерном пропускании 2000 мл природного газа получают 99,3% превращения сульфата магния. Выход элементарной серы составляет 88,7%; 8,3% серы превращается в сероводород и 2,3% в двуокись серы. В твердом остатке получают 3,25 г сульфата натрия, который извлекают путем выщелачивания, и 2,2 г окиси магния. Выход восстановленной серы составляет 20,4% от веса исходной сульфатной шихты, что в 2,5 раза превышает Быход серы, получаемый по известному споПример 2. Берут 5 г щенита и 8,2г сульфата магния (в пересчете на безводные вещества, мольное соотнощение шенит; сульфат магния 1:4), смешивают и загружают в реактор, установленный вертикально в нагретой до 700°С электропечи. Подсоединяют реактор к системам подвода газа и улавливания летучих продуктов процесса, промывают систему инертным газом, после чего в реактор подают природный газ. После 20 мин протекания процесса при равномерном протекании 1900 мл природного газа получают 99,4% превращения сульфата магния. Выход элементарной серы составляет 86,3/о; сероводорода 8,9%, сернистого газа 4,2%. Выход восстановленной серы составляет 20,6% от веса исходной щихты, что в 2,9 раза превышает выход серы по известному способу. В твердом остатке получают 2,9 г сульфата калия, который выделяют выщелачиванием, и 2,3 г окиси магФормула изобретения 1. Способ получения серы путем восстановления сульфатных минералов газообразными восстановителями при повышенной температуре в присутствии магнийсодержащей добавки предотвращающей спекание щихты, с последующей конденсацией образующихся паров серы, отличающийся тем, что, с целью одновременного получения сульфатов щелочных металлов, восстановление исходных минералов ведут при темперзтуре 650-750°С и мольном соотнощении минерал: магнийсодержащая добавка 1:(3-5). 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения выхода серы, в качестве магнийсодержащей добавки используют сульфат магния. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 691394, кл. С 01 В 17/28, 1975.