Способ получения серы из пиритсодержащего материала Советский патент 1981 года по МПК C01B17/06 

Изобретение относится к технологи получения элементарной серы из пирит содержащего сырья и может быть испол зовано в цветной металлургии и химической 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 га в этом способе достигает 50% 1. Недостатком данного способа является необходимость тщательной герметизаций оборудования. Наиболее.близким к предлагаемому является способ извлечения серы из пирита, согласно которому пирит нагревается в инертной атмосфере. При это часть серы выделяется в газ в виде элементарной. Твердый остаток обраба тывается кислотой с растворением железа и образованием сероводорода. В результате термической диссоциации пирита в газ извлекается до 50% серы в виде элементарной и связанной в со единения, При кислотной обработке твердого продукта термической диссоциации в газ извлекается в виде сероводорода до 47-48% серы (от исходной) . Извлечение серы из газов термической диссоциации в элементарную не превышает 80-85% при использовании громоздкой каталитической технологии и конденсации, т.е. в товарный продукт извлекается до 42-43% серы от исходной. В процессе диссоциации совместно с серой отгоняются летучие соединения цветных металлов и механически увлеченные нелетучие компоненты, загрязняющие сконденсированную серу, вследствие чего она требует дополнительной очистки. Извлечение серы из сероводородных газов кислотной обработки твердого продукта термической диссоциации пирита осуществляется путем окисления сероводорода (метод Клауса), при .этом извлечение серы из сероводорода достигает 90-92%, что составляет 4243% от исходного сырья. При этом сера получается более высокого качества, чем полученная при термической диссоциации. Суммарное извлечение серы в товарную из газов термической диссоциации и сероводородных газов кислотной обработки может составить 8486% 2. Однако для указанного 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 степ ни извлечения и чистоты серы. Указанная цель достигается тем, что термическую диссоциацию пиритсодержащего материала проводят с подачей в газовую фазу кислородсодержаще го газа при расходе кислорода 0,35 0,42 им на килограмм отгоняемой серы, а газы после выделения элементар ной серы конденсацией подвергают вза имодействию с сероводородом, получен ным на стадии кислотной обработки твердого продукта термической диссоциации . За счет подачи в газовую фазу кис лородсодержащего газа с указанным ра ходом достигается частичное окисление элементарной серы до получения в газах термической диссоциации отношения количества элементарной серы к сернис тому ангидриду, близкого 1:2. После конденсации элементарной серы газ, содержащий сернистый ангидрид, подвер гают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки . При этом соотношение количества сероводорода к сернистому ангидриДУ удовлетворяет стехиометрии реакции получения элементарной серы 2V + + 3S .Основная масса примесей перешедших в газ при диссоциации, концентриуется ,в сере, полученной при конденсации ;(выход 25%), за счет чего остальные .Т5% извлеченной серы получаются более высокого качества. Так как после конденсации элементарной серы газы терми ческой диссоциации перерабатываются совместно с сероводородными газами кислотной обработки, то повышается степень утилизации, за счет чего повышается общее извлечение серы в элементарную. 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 было подано не более О, 42 нм кислорода на килограмм отог нанной при диссоциации серы. Пример. 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 (20 л/опыт;, служащего для создания неокисляющей среды и транспортировки паров серы из зоны реакции. На выходе из реакционной зоны сера в газах частично окисляется за счет подачи воздуха. Путем рхл)аждвния из газов конденсируют элe 4eнтapную серу, после чего газ пропускают .через сосуд с водным раствором для поглощения сернистого ангидрида. Продукт диссоциации обрабатывают растет вором соляной кислоть) концентрацией 180 г/л в течение 2 ч при отношении Ж;Т 5:1 и температуре . Полученные при этом сероводородные газы пропускают через сосуд с раствором от предыдущей операции, в результате чего из раствора выделяется элементарная сера. В таблице приведены результаты проведенных испытаний. Извлечение серы в газ при диссоциации, %50,0 50,0 Подано воздуха на 12,5 12,5 окисление, г/л 21,0 24,0 Расход кислорода на 1 кг отогнанной серы, нм Сконденсировано серы после окисления, г Содержание серы в сконденсированной, % Извлечение серы в сконденсированную, % Извлечение серы в газ при кислотной обработке, %48,0 48,0 Получено серы при взаимодействии сероводорода с сернистым газом, г16,5 16,5 Содержание серы в ней, %99,5 99,5 Извлечение серы, % 66,0 66,0 Общее извлечение серы: в элементарную, % 91,0 87,4 в сопоставимьис условиях по известому способу в серу, сконденсированную из газов диссоциации, извлекается 42,5%, в серу, полученную из сероводорода - 43,2%, всего 85,7%.

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%.

формула изобретения

Способ получения серы из пиритсо- ig держащего материала, включаюо ий те{яличвскую диссоциацию послеЗднего, выделение элементарной серы конденсацией из газообразных продуктов, обработку твердого продукта термической диссоциации кислотой с получением се-

роводорода, отличающийся гем, что, с целью повышения степени извлечения и чистоты , термическую диссоциацию ведут с подачей в газовую фазу кислородсодержащего газа при расходе кислорода 0,35-0,42 нм на 1 кг отгоняемой серы, а газы после вццеления элементарной серы Подвергают взаимодействию с сероводородом, полученным на стадии кислотной обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 325801, кл. С 01 В 17/06/ 1969.

2.Патент Великобритании 1128686 кл. С (1) А, С 01 В 17/06, 1968.