PL155659B1 - Sposób termicznej modyfikycji odpadów porafinacyjnych siarki - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	OPIS PATENTOWY	155 659
Patent dodatkowy do patentu nr -	Int. Cl.5 C01B 17/06
	Zgłoszono: 88 06 20 /P. 273239/
TR	Pierwszeństwo -	ίΖΠΕΙΜ 8 G Ó L U
URZĄD PATENTOWY	Zgłoszenie ogłoszono: 89 12 27
RP	Opis patentowy opublikowano: 1992 04 301

Twórcy wyrnlazku: Edward Gorylewski, Adam Rudziński, Zofia Krzemińska, Zdzisława Cichoń, Bronisław RóżycRi, Józef Warzybok, Jan Krajewski,

Stanisław Bołd, Jan Ratwki, Czesław Siwiec, Władysław Kisielewski, Mr^i.an Krzemińńki, Ryszard Wrorn, Jerzy Gaje^ki

Uprawniony z patentu: Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Siarkowego Siarkopol, Tarnobrzeg /Polska/

SPOSÓB TERMICZNEJ MOODYIKYCJI ODPADÓW PORAFINACYJNYCH SIARKI

Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznej modyfiteicji odpadów porafinacyjnych siarki, tak zwanego keku. Dotychczasowe znane sposoby modyfikkcji odpadów porafinacyjnych polegające na cyklicznej, czy ciągłej moodyfikcji keku są jednoetapowe. Opierają się, jak w polskim opisie patenooiym nr 42 524 na wtapianiu siarki z keku pod ciśnieniem atmosferycznym, w obecności cieczy wrzących, w temperaturze wj^ssziej od temperatury topnienia siarki, co w praktyce nie przyniosło pożądanych rezultatów. Opisana w polskim opisie patentowym nr 109 117 mod^Racja ciągła keku, polega na tym, że shomogenizowaną w mieszalniku irasę keku wryskuje się do urządzenia uiśnientiwegt - modyfikatorc z wodą, o temperaturze powyżej temperatury topnienia siarki.

Uzyskaną w ten sposób mieszaninę wodno-kekową, stale m.e^^^.jąc, przemieszcza się od ogrzewanej przestrzeni wlotowej urządzenia, do stopniowo ochładzanego poniżej 100^oC wylotu tego samego urządzenia modyyikującego, skąd przez automatyczny zawór ciśnienóowy, zmodyfikowany produkt przekazuje się do dalszego procesu wzbogacania flotacyjnego. Wadą tego sposobu prowadzenia modyfikacji keku są trudności techniczno-uuchowe utrzymania ciągłości pracy instalacji, polegające między innymi na zestaleniu się keku w dyszy wtryskowej i przewodach tłoczenia keku i tym samym braku zachowania odpowiedniej gęstości mieszaniny modyfiktwinej.

Ponadto w tak prowadzonym procesie występuje wzmożone agresywne działanie ośrodka /korozja i erozja/ na urządzenia modyfikλu}ąue. Wymiga to właściwego doboru ma^iiał(^w konstrukcyjnych, pozw^jących na odpowiednią wymianę ciepła, dla uzyskania korzystnych warunków technologicznych. Sposób według wynlazku pozwala na wyeliminowanie wad występujących przy sposobie ciągłej iodyfieacUi według patentu nr 109 117, zapewiiając równocześnie wysoki stopień sprawności i niezawodności działania.

Sposób przedstawiony w naszym wymlazku polega na tym, że wymieszany w mieszalniku na

155 659

155 659 płynno-plastyczną rasę kek z jednego filtra, wykorzystując ciepło zawr-te w odpadach porafinacyjnych, wprowadza się rurociągiem, przez zawór odcinający, do odprężonego i pustego zbiornika ciśnieniowego - autoklawu, ogrzanego płaszczem grzewczym i nagrzewnicą wewnnęrzną. Po wprowadzeniu porcji płynnej msy kekowej do autoklawu, zamyka się do^pły° kek^ a otwiera si.ę ^do^pływ wod^y o temperaturze około 1130°^ Spełniając nią auto^klaw. Zawartość autoklawu miesza się mcłhnńc^t^i^jLe mieszadłem, uzyskując gęstość mieszaniny 37 - 42 % części stałych. W tych to warunkach siarka zawrta w keku, będąca dotychczas plastycnym lepiszczem cząstek skały płonej, otrzymuje postać płynną. Tym samym uwalnia te cząsteczki z połączeń między sobą. Po uzyskaniu takiej postaci, mieszaninę wodno-kekową o temperaturze około ¹³⁰°C schładza się do temperatury około ¹¹⁰°C, równocześnie korzystnie obniża si^ę obrot^y mieszadła w autoklawie do prę^dkośći o^bwodowej ² m/sek oraz zmniejsza się ciśnienie w autoklawie do około 0,10 MPa. W tych warunkach dokonuje się zmiana struktury siarki,pryyspieszająca proces mdyfikseci. Drobne ziarna siarki nie są jeszcze w pełni 'wr^k’ystaliiowane, ale powierzchniowo) są już na tyle z^rra, że nie łączą się ze skałą płoną.

V takim stanie, całą zawartość autoklawu spuszcza się rurociągiem, bezpośrednio, do zbiornika otwartego z wodą o temperaturze korzystnie poniżej 50°C. Podczas rozprężania Szowanej mieszaniny wodno-kekowej, korzystnie w przeciwprądzie wody zimnej, tworzą się konglomeraty drobnych ziarenek siarki i skały płonej stanowiące właściwy proces ikacci. Tak zmoddyńkowane odpady kieruje się, z dolnej części zbiornika, w sposób ciągły, w trakcie tiwania cyklu produkcyjnego, korzystnie przy zastosowaniu pompy, do dalszego wzbogacania, ogólnie znanymi metodami przeróbczymi. Powstałe przy zrzucaniu mieszaniny wodno-kekowej z autoklawu do zbiornika otwartego opary, w postaci pary wodnej, par siarki i siarkowodoru, instalacją wyciągową odprowadza się po utylizacji, kominem wyciągowym do atmosfery.

Przedmiot ^nalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykorania na rysunku, w którym fig. 1 przedstawia schemat całości urządzenia w procesie technologicznym, fig. 2-widok w przekroju mieszalnika z siatką zabezpieczającą, a fig. 3-prrekΓÓj pompy zębatej.

Odpady porafinacyjne bezpośrednio po usunięciu ich z filtra siarki 1, o temperaturze ¹³⁰ - ¹³⁵°^C i konsystencći matetej, Sstarcza si^ę zsypem połączonym z podajnikiem ślimakowym, spełniającym rolę mieszalnika 2 do pompy zębatej 4. Mieszalnik 2 posiada wevwnątrz siatkę 3 w postaci perforowanej rury, o oczkach średnicy nie przekraczającej 10 mm, dla zabezpieczenia pompy zębatej przed dostaniem się elementów metalowych. Pompa zębata 4 zawiera koła zębate 5 o kształcie oraz powierzchnie czołowe kół zębatych 5 uszczelnione elastycnnym pakietem 6 dla usprawnienia eksploatacći.

pompy zębatej 4 misę kekową podaje się ogrzewanym rurociągiem 7 do autoklawu 9, o pojemności ¹0^,7 n\ po otwarciu zaworu 8 na tym rurociągu i uruchamia si^ę mieszadło ¹⁰ w autoklawie 9, przy zamcnńętych zaworach spustowych 12 i 13.

Po podaniu całej porcji keku z jednego filtra 1, w ilości około 6,0 Mg i zamknięciu zaworu 8 na rurociągu z meszalnika 2, automatycznie otwiera się zawór wody gorącej 12 i dopełnia się autoklaw wo^dą o temperaturze około ¹³°°C. Wypełnienie autoklawu wod^{ą g}or^ty^t sy^gnalizuje automatycznie poziomowskaz 15, do układu sterującego, w sterowni 21, skąd impuls elektryczny automatycznie zamyka zawór 12 wody gorącej. Wielkość ciśnienia w)dy gorącej, podawanej do autoklawu 9, utrzymuje się automtycznie przez układ regulacyjny sprzężony z szafą sterowniczą w sterowni 21. W zależności od temperatury wody gorącej w rurociągu automatycznie wtryskuje się wodę zimną z rurociągu 18 do układu, dla uzyskania żądanego ciśnienia i temperatury. Po uzyskaniu żądanej temperatury mieszaniny wodno-kekowej, w autoklawie, w którym siarka znajduje się w stanie płynnym, zamyka się dopływ wody gorącej do instalacji nagrzewającej autoklaw 26, 27, a w ten sam obieg podaje się wodę zimną z rurociągu 18.

^Tym ^mym ochłaSa si^{ę p}rzeponowo mieszaninę w autik^laoii 9 S temperatury około 110°C.

Równocześnie też obniża się ciśnienie w autoklawie do około 0,10 MPa. W czasie schładzania mieszaniny, zmniejsza się obroty mieszadła 10 do prędkości około 2 m/sek. na obwodzie.

155 659

W tych warunkach następuje częściowa zmiana struktury siarki, gdzie drobne ziarna nie są jeszcze w pełni wykrystalizowane. Po uzyskaniu żądanych parametrów automatycznie następuje otwarcie zaworu spustowego 14, sygnalizowane przez termometr rranorneeryczny, a po około 30 sek. otwrcie zaworu 13 odprężającego autoklaw i spuszczenie meszaniny do zbiornika otwartego 16, gdzie rastępuje końcowa faza krystalizacji ziarn siarki. Zmooyfikowany kek w mieszaninie wodnej króćcem spusoowm 19 w dnie zbiornika 16 tłoczy się pompą szlmmową 20 rurociegiem 25 do oddziału flotacji do wzbooaccnia, celem uzyskania koncentratu siarki.

Po spuszczeniu całej porcji meszaniny wodno-kekowej z autoklawu 2 do zbiornika otwartego 16 automtycznie otwiera się drugi zawór spustowy 14 celem całkowitego opróżnienia autoklawu 9 przed Jego koljjrym napełnieniem kekiem gorącym w następnym cyklu.

Opary w postaci pary pary siarki i siarkowodoru' w^izzelające się w zbiorniku otwartym 16 wychwyuje się przez zespół urządzeń wychwy^ących opary 22 i po utylizacji w urządzeniach utylizujących opary 23 kieruje się przez komin do atmosfery. Uzyskaną w czasie utylizacji oparów wodę kieruje się do ponownego wykorystania w procesie techniologicznm.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób termicznej moddyflkcji odpadów porafinacyjnych siarki, zwanych kekiem, polegający na ich wmieszaniu, w mieszalniku na płynną Msę w temperaturze poniżej 130°C, a następnie do odprężonego, pustego urządzenia ciśnieniowego - autoklawu, gd2ie doprowadza się wodę o temperaturze pow/żej topnienia siarki, ciągle mieszając, utrzymuje ciśnienie 0,25-0,30 Ma, znamienny tym, że mieszaninę wodno - kekową w autoklawie, po uzyskaniu gęstości 37-40% części stałych, wychładza się początkowo do temperatury około 110°C, korzystnie rówinoceśnie obniżając ciśnienie do około 0,10 Wa i obroty meszadła do prędkości obwodowij 2 m/sek.,i taką to mieszaninę w znany sposób spuszcza się do zbiornika otwartego z wodą, gdzie dochodzi do pełnej krystalizacji ziarn siarki, a powtałe konglomeraty drobnych ziarn siarki i skały płonej kieruje się do dalszego wzbogacenia ogólnie znanym metodam.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny t y m, że schładzanie mieszaniny wodno-kekowej następuje przeponowo, poprzez zmianę temperatury przepływającego medium w instalacji grzewczo-chłodzącej autoklaw.