Способ получения сульфата натрия Советский патент 1981 года по МПК C01D5/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА НАТРИЯ Изобретение относится к способам переработки пиритных огарков, состоя щих из моносульфидов железа (пирротин, троилит и др.) , оплавлением с кремнеземом в присутствии соды и угл и может быть использовано в химико-металлургической переработке пиритных концентратов. Известен способ получения сульфатов щелочных металлов из полиминергшьных сульфатных руд Сполигалита, тенита, каулушита,, леонита, лангбейнита) путем сплавления полиминераль ной сульфатной руды с кремнеземом пр 1250-1550°С в течение 10-30 ма с последующим разделением полученного плава и выщелачиванием целевого продукта l. Недостатком этого способа является относительно высокая температура процесса. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ полу чения, сульфатов щелочных металлов путем обжига нефелинфосфогипсовой шихты, содержащей силикаты калия, натрия и алюминия при повышенных тем пературах с последующим разделением полученного плава. Шихту предварительно брикетируют под давлением 4050 кг/см , сушат, а обжиг ведут, при 100-1150с и получают два плава сульфаты щелочных металлов и алюмосиликаты кальция 2. Однако получение в конечном продукте смеси сульфатов калия и натрия требует дополнительного отделения их друг от друга, применения более дорогостоящего сырья. Цель изобретения - удешевление процесса получения сульфата натрия. Поставленная цель достигается тем, что используют пиритный огарок в качестве серусодержащего сырья и силикат-глыбу- в качестве кремнеземистого материала, а обжиг ведут в присутствии соды и угля, ПРИ весовом соотношении компонентов пиритный огарок: сода: уголь: силикат-глыба 1:0,7-1,4:0,1:0,3-0,4 при 100011500С в течение 1-2,5 ч. По предлагаемому способу получают два несмешивающихся плава сульфата натрия, силикатов железа и цветных металлов. Полученные жидкотекучие плавы раздельно выливгиот. Для получения химически чистого сульфата натрия целевой продукт вьвделачивают водой и перекристаллизовывают. Полученный сульфат натрия по физико-химическим показателям соответствует ГОСТу 4166-48.

При содержании соды меньше 0,7 вес.ч. по отношению к огарку не происходит полного разложения пиритного огарка, а при содержании, большем 1,4 вес.ч., происходит нежела.тельный расход сырья. Уголь в шихту добавляют в качестве восст.ановителя и его содержание в шихте постоянно 0,1 вес.ч. Содержание силикат-глыбы менее 0,35 вес.ч, по отношению к 1 вес.ч. пиритного огарка приводит к увеличению вязкости расплава,что ухудшает расслоение плава. Если силикат глыбы в шихте больше, 0,4 вес. получается очень жидкий расплав и затрудняется его раздельный слий.

При обжиге шихты указанного состава извлечение серы в сульфат натрия составляет 70,32%-89,92%.

Полнота извлечения серы может быть увеличена до 90% за счет увеличения расхода со(ы до .1,4 вес.ч. , температуры и продолжительности плаки до 2,5ч.

Пример 1. 1,0 кг пиритного огарка ( 5 орш, 37,58%, Fe-32,1%) измельчают до крупности зерен 0,15м и смешивают с 0,7 кг соды, 0,1 кг угля и 0,4 кг силикат-глыбы. Шихту плавят при в течение 1 ч. Осуществляют раздельный слив сульфата натрия, силикатрв железа и цветных металлов. Сульфат натрир выщелачивают водой и перекристалЛизовывают.

Извлечение серы в сульфат натрия из пиритного огарка составляет 70,33%. Выход сульфата натрия 48,95% от веса пиритного огарка. Содержание в сульфате натрия Ncia43,62%; S03 56,38%.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, однако шихту плавят при в течение 2 ч. Извлечение серы в сульфат натрия составляет 79,17%; выход сульфата натрия - 55,43% от веса пиритного огарка.

Пример 3. 1,0 кг пиритного огарка смешивают с 1,2 кг соды, 0,1 кг угля и 0,4 кг силикат-глыбы.

Шихту плавят при 1150С в течение 2,5 ч.

Извлечение серы из пиритного огарка составляет 89,87%; вьаход сульфатанатрия - 62,55% от веса пиритного огарка.

Пример 4. 1,0 кг пиритного огарка смешивают с 1,4 кг соды, 0,1 кг угля, 0,4 кг силикат-глыбы. Шихту плавят при 1150С в течение 2 ч. Извлечение серы из пиритного огарка в сульфат натрия составляет 89,92%; выход сульфата натрия - 62,6

Изобретение позволяет использоват пиритные огарки, и тем саиялм значително удешевит процесс получения сульфата натрия. При этом имеет место возможность предотвращения интенсивного загрязнения окружающей среды, вызываемой хранением больших объемов пиритных концентратов. Кроме того, при плавлении шихты сера пиритного огарка связывается в сульфат натрия, что предотвращает выделение SO в атмосферу. Из силикатной части рас,плава можно извлекать железо, цинк, свинец, серебро и-другие металлы, содержащиеся в пиритном концентрате.

Технико-экономический эффект составит 2 млн.руб в год на 10 тыс.т годовой продукции.

Формула изобретения

Способ получения сульфата натрия путем обжига шихты, включающей серусодержащие сырье, кремнеземистый материал при 1000-1150 С с последующим разделением полученного плава и выщелачиванием целевого проду.кта, о т личающийся тем, что, с целью удешевления процесса, в качестве серусодержащего сырья используют пиритный огарок, в качестве кремнеземистого материала - силикат-глыбу и обжиг ведут в присутствии соды и угля при следующем весовом соотношении компонентов пиритный огарок: содагуголь:силикат-глыба 1:0,7-1,4; :0,1:0,3-0,4 в течение 1-2,5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 586124, кл. С 01 О 5/10, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 564265, кл. С 01 0 5/00, 1975.