AT153997B

AT153997B - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus sulfidischen Erzen.

Info

Publication number: AT153997B
Authority: AT
Inventors: Robert Dr Mueller
Original assignee: Robert Dr Mueller
Priority date: 1936-06-23
Filing date: 1936-06-23
Publication date: 1938-08-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus sulfidischen Erzen.

Es wurde bisher eine grössere Zahl von Verfahren ausgearbeitet, um elementaren Schwefel aus sulfidischen Erzen zu gewinnen.

Die Mehrzahl dieser Verfahren haben jedoch bis heute keine grössere praktische Anwendung finden können, da sich Störungen und Ausbeuteverluste nach kurzem Betrieb ergaben. Die Ursache liegt hauptsächlich darin, dass zahlreiche Nebenreaktionen die gewünschten Hauptreaktionen begleiten und stören.

Ein Teil der bekannten Verfahren arbeitet auch deshalb unrationell, weil es nach diesen notwendig ist, die Sulfide zuerst unter Erzeugung von Schwefeldioxyd abzurösten und dieses Gas dann erst in einem zweiten Arbeitsgang zu reduzieren. Namentlich, wenn die Abröstung der Erze mit Brennstoffzusatz erfolgen muss, wie das bei minderwertigen Erzen der Fall ist, wäre ein solches Verfahren unwirtschaftlich.

Nach der Erfindung gelingt es nun, den Schwefel in elementarer Form in einem Arbeitsgang aus sulfidischen Erzen, vor allem aus Eisenkies auch minderwertiger Qualität, bis auf einen Rest von etwa 1-2% Schwefel auf wesentlich wirtschaftlichere Weise auszutreiben, ohne dass merkliche Verluste durch Nebenraktionen entstehen. Das Verfahren beruht darauf, dass Kohlendioxyd bei einer Temperatur von 500 bis 1200 C auf die Sulfide zur Einwirkung gebracht wird. Es tritt hiebei eine
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Ausserdem verläuft noch folgende weitere Reaktion :.
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Als gasförmige Reaktionsprodukte werden also nur CO und Schwefeldampf gebildet, der durch Kondensation leicht vom CO getrennt werden kann.

Weitere Versuche zeigten, dass kleine Mengen von Sauerstoff oder Luftzusätzen zum Kohlendioxyd die Reaktion begünstigen, indem die Entschwefelung in wesentlich kürzeren Zeiten vor sich geht.

Bei Sauerstoffzusatz wird offenbar ein kleiner Teil des Kieses abgeröstet unter Bildung von SO,.

Das S02 wird dann vom CO und FeO reduziert :
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Das gebildete CO2 kann seinerseits wieder Schwefel aus dem Erz freimachen.

Bei der praktischen Durchführung kann das CO2 von aussen als Gas zugeführt werden, es kann aber auch beim Erhitzen aus Zusätzen erst gebildet werden. So kann dieser Prozess beispielsweise durch einfaches Erhitzen eines Erz-Kalksteingemisches durchgeführt werden. Die in der Hitze bei zirka 9000 C sich abspaltende Kohlensäure bewirkt die Entschwefelung. Ausserdem wirkt, wie Versuche zeigten, Kalk und Magnesia katalytisch beschleunigend auf den Entschwefelungsvorgang.

Eine andere Möglichkeit der Durchführung ist durch Verwendung eines Holzkohle-oder Koksfeuers gegeben, dessen heisse CO2-hältige Verbrennungsgase in die Erzmasse geleitet werden. Alle Heizmaterialien, wie Kohle, Wasser-oder Generatorgas, bei deren Verbrennung neben CO2 auch Wasserdampf entsteht, sind dagegen minder verwendbar, da Wasserdampf aus den Sulfiden H2S abspalten würde.

Eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Prozesses ist auf der Zeichnung schematisch im Schnitt dargestellt.

Der die Vorrichtung bildende Ofen besteht aus einem oben offenen Zylinder 1 aus gut wärmeleitfähigem Material, der durch eine Einwurföffnung 2 von oben mit Erz gefüllt werden kann und unten einen Rost 6 als Auflager für die Beschickung besitzt. Dieser Zylinder 2 ist von einem zweiten aus feuerfestem Material gemauerten Zylinder 5 umschlossen, der seitlich Einwurföffnungen für Koks oder Holzkohle besitzt (in der Zeichnung nicht dargestellt). Im unteren Teile zwischen beiden Zylindern 1 und 3 befindet sich ein ringförmiger Rost 4, auf welchem das eingeworfene Brennmaterial ruht und durch von unten bei 5 eintretende Luft verbrannt wird. Ein Stutzen ? dient zur Abfuhr der Verbrennungsund Reaktionsgase.

Die durch Gebläsewind entsprechend geregelte Verbrennung im unteren Teil bewirkt eine starke Erhitzung des inneren mit Erz beschickten Zylinders im unteren Teil. Die heissen CO2-hältigen Verbrennungsgase streichen nach oben und werden durch das Erz von oben nach unten durch den inneren Zylinder 1 geführt und treten durch den Rost 6 und durch das Rohr 7 mit Schwefeldampf beladen aus. Die Stromrichtung der schwefelhaltigen Gase ist deshalb von oben nach unten gerichtet, weil der schwere Schwefeldampf nur unvollständig nach oben entweichen würde. Die heissen Abgase dienen zur Vorwärmung der Gebläseluft und können, da sie CO-reich sind, weiter verwertet werden.

Das Erz kann als solches oder gemischt mit Kalkstein, Dolomit oder andern abspaltenden Stoffen verwendet werden. Im letzteren Falle wird das aus den Zuschlägen freiwerdende CO2 die Reaktion unterstützen.

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von elementarem Schwefel aus sulfidischen Erzen, dadurch gekennzeichnet, dass Kohlendioxyd auf Metallsulfid, insbesondere Eisenkies, bei einer Temperatur von 500 bis 1200 C einwirken gelassen wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch von CO2-Luft oder CO2-Sauerstoff zur Einwirkung gelangt, wobei der Luftgehalt bis etwa 50%, der Sauerstoffgehalt bis etwa 10% betragen kann.

3. Verfahren nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass den sulfidischen Erzen Kalkstein, Dolomit oder andere Kohlendioxyd abspaltende Stoffe beigemischt werden, welche die Reaktion durch Kohlendioxydabspaltung und/oder durch katalytische Wirkung begünstigen.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entschwefelung des Erzes allein durch Erhitzen eines Erz-Kalkstein oder Dolomitgemisches auf 500 bis 12000 C durchgeführt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Ofen, bestehend aus zwei konzentrischen, oben kommunizierenden Zylindern, deren innerer (1) zur Aufnahme der sulfidischen Erze, deren äusserer (13) zur Aufnahme eines Koks-oder Holzkohlenfeuers dient, welches die Beschickung des inneren Zylinders (1) auf die notwendige Reaktionstemperatur bringt und das für die Reaktion notwendige Kohlendioxyd bildet, einem Abzugsrohr (1) unterhalb der Erzbeschickung, um das mit Schwefeldampf beladene Reaktionsgemisch nach unten abführen zu können. EMI2.1