DE972105C - Herstellung von Schwefel durch Roesten von Pyrit mit Sauerstoff - Google Patents

Description

• Herstellung von Schwefel durch Rösten von Pyrit mit Sauerstoff Es ist bekannt, Elementarschwefel aus Pyrit in der weise herzustellen, daß der Pyrit mit unterschüssiger Luft abgerös.tet und die bei der Abröstttng frei werdende Wärme dazu benutzt wird, um das Fes., in Fe7 S8 unter Abdestillieren von etwa 4.5'/o des im Pyrit enthaltenen Schwefels überzuführen. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß über die Hälfte des im Kies vorhandenen Schwefels in Form eines Röstgases mit einem SO..-Gehalt von etwa 8 Volumprozent anfällt. Dieses Röstgas kann nicht ohne weiteres zur Schwefelgewinnung, heispielsweise durch Reduktion des SO2 mit Kohle, benutzt werden, sondere: muß vorher durch irgendein Anreicherungsverfahren zu rooolo-i.gem SO, aufgearbeitet werden. Erst dieses iooo-ioige SO , kann dann der Reduktion mit Kohle unterworfen werden. Es ist auch bekannt, beim Abrösten von Pyrit die Sauerstoffmenge so zu bemessen, daß nur das Metall des Eisensulfids oxydiert wird. Ein solches Verfahren hat den Nachteil, daß die Entschwefelung nicht vollständig ist.
• Es ist auch weiterhin bekannt, daß der Pyrit mit einem Gas abgeröstet wird, das mindestens 20°1o SO., und nur so viel Sauerstoff enthält, um gemäß der Gleichung 4FeS,+30,#- 2Fe,03+8S lediglich das Eisen in die Oxydform überzuführen. Der Schwefeldioxydgehalt von mindestens aoo-/o kann dadurch aufrechterhalten werden, daß entweder für die Verbrennung an Stelle von Luft reiner Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft verwendet oder ein Teil des im Kreislauf geführten S02 angereichert und als ioo%iges SO" dem restlithen Röstgas zugesetzt wird. Es ist weiterhin bekannt, bei der Röstung unter Verwendung von ioo%igem Sauerstoff reines SO, zu erzeugen, da3 dann mit überschüssigem Pyrit nach der Formel 3 Fe 52 -f-- 2 S02 = Fei 04 -F- 8 5 zu Elementarschwefel reagieren soll. Die für die letztgenannte Reaktion erforderliche Wärme wird durch die Verbrennung von FeS bzw. FeS2 mit reinem Sauerstoff erhalten.
• Auf diese Weise könnte also der gesamte im Pvrit enthaltene Schwefel als Elementarschwefel gewonnen werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit von Schwefelkies mit ioo%igem S O., ist jedoch so gering, daß dieses Verfahren keinen Eingang in die Technik fand.
• Es ist außerdem ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus Erzen bekannt, bei dem die Erze unter einem Überdruck von mindestens io Atmosphären derart mit Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft verbrannt werden, daß die erzeugte Verbrennungswärme aus benachbartem Pyri:t in einer indifferenten Atmosphäre Schwefel abspaltet. Dieses Verfahren wird in einem Schachtofen durchgeführt.
• Außerdem ist ein Verfahren zur Gewinnung von Schwefel bekannt, bei dem der Pyrit zusammen mit festem, kohlenstoffhaltigem Reduktionsmittel im Wirbelofen abgeröstet wird, wobei das interinediär entstehende SO., im gleichen Ofen zu Elementarschwefel reduziert wird.
• Es ist schließlich bereits bekannt, Pyrit mit Luft im Drehrohr derart zu rösten, daß ein Teil des Schwefelinhalts als Elementarschwefel und ein Teil als i 5%iges Röstgas anfällt. Die direkte Reduktion eines derart verdünnten Röstgases mit hohle ist unwirtschaftlich, so daß ein Anreicherungsprozeß für das S 02 erforderlich wäre, wenn der gesamte Schwefelinhalt des Pyrits als Elementarschwefel gewonnen werden soll. Daher wird bei diesem Verfahren, um ein hochprozentiges S 02 Gas zu erhalten, das S 02 zunächst in S 03 umgewandelt und dieses wiederum mit Elementarsehwefe:l zu S 02 reduziert, das dann auf bekannte Weise weiter zu Elementarschwefel reduziert werden kann. Da bei diesem Verfahren, weil es zu einem i5%igen Röstgas führt, bereits eine Kühlung mit rückgeführtem S 02 oder anderen Kühlmitteln erforderlich «-ar, lag es nicht nahe, zur Erlangung eines hochprozentigen S 02-Gases statt Luft reinen Sauerstoff zu verwenden; denn man mußte damit rechnen, daß bei Verwendung von reinem Sauerstoff so hohe Temperaturen in dem Ofen entstehen würden, daß die Beschickung zusammenschmilzt.
• Erfindungsgemäß hat man diese Gefahr dadurch beseitigt, daß man bei Verwendung von reinem Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft in Gegenwart von vorzugsweise im Kreislauf geführtem Schwefeldioxyd im Drehrohrofen das Verhältnis des Sauerstoffs zum Schwefelgehalt des Pyrits so einstellt, daß beim Abrösten nel:eti dem fest gebundenen Schwefel der abdestillierbare Schwefel nicht oder nur so weit mitverbrannt wird, als es zur Aufbringung der für den. Prozet erforderlichen Wärme bei dem betreffenden Pyrit nötig ist, und daß das dabei gebildete Gasgemisch. gegebenenfalls nach Abtrennung des durch Ab kühlung ausgeschiedenen Schwefels, unmittelbar einem bekannten Reduktionsprozeß mit Kohle unterzogen und anschließend der im Gas enthaltenf-Schwefel abgeschieden wird. Auf diese Weise wird der gesamte Schwefel des Pyrits als elementarer Schwefel gewonnen.
• Das zur Kühlung rückgeführte SO., kann entweder zusammen mit dem Sauerstoff in den Röstofen eingeführt werden. Es ist jedoch z«-ecl<-mäßiger, Sauerstoff und SO., getrennt dein Röstofen zuzugeben, und zwar in der Weise, daß der Sauerstoff an dem Austragende des Ofens eingeleitet und das SO., an den Stellen zugegeben wird, an denen die Verbrennungswärme di;> Temperatur über das zulässige Maß hinaus ansteigen lassen würde.
• Zur Durchführung des Verfahrens hat sich die Verwendung eines bekannten Drehrohrofens bewährt, der mit gasdichten Ofenköpfen und mit Düsen, die auf Länge und Umfang des Ofens verteilt sind, versehen ist. Durch diese Düsen wird das zur Kühlung benötigte SO., in den Ofen eingeleitet.
• Um annähernd ioo%iges SO., zu erhalten, wird das Verfahren vorzugsweise unter @'erwendunvon reinem Sauerstoff durchgeführt, der zur Kühlung mit SO.-Gas verdünnt wird. Es ist jedoch auch möglich, mit Sauerstoff angereicherte Luft zu verwenden, die gleichfalls mit SO"-Gas zu Verdünnen ist.
• Die Röstgase, die in der Hauptsache aus SO., und Schwefeldampf bestehen, können in bekannter Weise unmittelbar mit Kohle zu elementarem Schwefel reduziert werden, Ein in den Röstprozell zurückzuführender Teil der Röstgase wird durch Abkühlung von dem elementaren Schwefel befreit. Es ist auch möglich, das gesamte Röstgas zunächst von dem in der ersten Stufe gebildeten elementaren Schwefel, z. B. durch Abkühlung, zu befreien, und dann das nicht im Kreislauf geführte S O,-haltige Gas zu Schwefel zu reduzieren.. Ausführungsbeispiel 1n einem Versuchsdrehrohr von 3 m Länge und L,o cm Durchmesser, das mit gasdichten Ofenköpfen und mit vier Düsen, die auf Länge und Umfang des Ofens verteilt waren, ausgestattet war, wurde Kalavossoskies mit reinem Sauerstoff abgeröstet, wobei die Sauerstoffzufuhr so bemessen wurde, dali dieser nicht ausreichte. um den Schwefelinhalt des Kieses vollständig in S O#> überzuführen. Pro Stunde wurden io kg Kies mit einem Schwefelgehalt von 46% aufgegeben. Am Austragsende des Ofens wurden pro Stunde 3,1 cbm reiner Sauerstoff eingeleitet und durch zwei Düsen 28 cbm S02 hinzugegeben, wodurch die Temperatur im Ofen nicht über goo° C anstieg. Das Abgas verließ den Ofen mit .450° C. Es bestand aus ioo0/nigem S 0z und enthielt noch 65 g S pro cbm als Sch«-efeldampf. Die Abgasmenge betrug 3o cbm pro Stunde.
• Nach Abkühlung auf .Io` C schieden sich pro Stunde 2 kg Elementarschwefel ab. 28 cbm des abgekühlten S 0.-Gases wurden dein Ofen wieder zugeführt, während 2 cbm SO, pro Stunde in bekannter Weise nach Zumischung von etwas Luft in einem Koksgenerator, mit anschließendem Bauxitkontakt zwecks Zerstörung der im Koksgenerator teilweise gebildeten Schwefelverbindungen (H. S und C O S), zu Schwefel reduziert wurden. Hierbei wurden 2,4. kg Elementarschwefel erhalten. Der Schwefelgehalt des Abbrandes betrug 1, i °/o.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. \"erfahren zur Herstellung von elementarem Schwefel aus Pyrit durch Abrösten mit unterschüssigen Mengen reinen Sauerstoffs oder sauerstoffangereicherter Luft in Gegenwart von vorzugsweise im Kreislauf geführtem Schwefeldioxyd im Drehrohrofen. dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Sauerstoffs zum Schwefelgehalt des Pyrits so eingestellt wird, daß beim Abrösten neben dem fest gebundenen Schwefel der abdestillierbare Schwefel nicht oder nur so weit mitverbrannt wird, als es zur Aufbringung der für den Prozeß erforderlichen Wärme bei dem betreffenden Pyrit nötig ist, und daß (las dabei gebildete Gasgemisch, gegebenenfalls nach Abtrennung des durch Abkühlung ausgeschiedenen Schwefels, unmittelbar einem bekannten Reduktionsprozeß mit Kohle unterzogen und anschließend der im Gas enthaltene Schwefel abgeschieden wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Rösturig benutzte Sauerstoff und das rückgeführte Schwefel. dioxyd getrennt in den Röstofen eingeführt werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff am Austrittsende und das Schwefeldioxyd durch auf Länge und Umfang des für die Rösturig benutzten, mit gasdichten Ofenköpfen ausgestatteten Drehrohrofens verteilte Düsen eingeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 603 620, 627 32. 576175; französische Patentschrift N r. 907 65-1-: britische Patentschrift N r. 39-d 339: USA.-Pateiitschriften Nr. 2 209 33i, i 941 5c2; VV. Siegel, Die Verfahren der anorganischchemischen Industrie, Bd. i, Berichtsjahr 1934, S. 33.4/335.