PL20605B1 - Sposób otrzymywania siarki. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy otrzymy¬ wania siarki z rud i materjalów podobnych, które zostaja prazone przy uzyciu srodków redukujacych, przemieniajacych powstaja¬ cy bezwodnik siarkawy na siarke.Znane jest utlenianie drobnych czastek materjalów, zawierajacych siarczki metali i unoszacych sie w gazach. Znane jest rów¬ niez otrzymywanie siarki przez reakcje ga¬ zów, powstajacych przy wymienionem utle¬ nianiu i zawierajacych bezwodnik siarka¬ wy, z odpowiednim srodkiem redukuja¬ cym. Sposoby te nie nadawaly sie jednak do zastosowania w przemysle. Przy utlenia¬ niu czastek, unoszacych sie w gazach spa¬ linowych, materjalu, zawierajacego siarke, nie osiagano wysokiej temperatury, nie mozna bylo równiez przeprowadzac reduk¬ cji bezwodnika siarkawego w temperatu¬ rze, wytwarzanej przez cieplo utleniania.Dodatkowe doprowadzanie ciepla we¬ dlug wynalazku jest zbedne. Wedlug wyna¬ lazku stosuje sie prazenie, przy którem czastki rudy unosza sie w powietrzu i przy którem spala sie takie ilosci wegla lub ma¬ terjalu podobnego, iz bezwodnik siarkawy przemienia sie w siarke, natomiast nie po¬ wstaja gazy utleniajace. Przy prazeniu tego rodzaju wytworzone ilosci ciepla sa znacz¬ nie wieksze, niz w piecach prazelnych Wed- ge'a lub podobnych, z powodu wielkiej szyb¬ kosci utleniania, osiaganej dzieki malosci powierzchni, promieniujacych cieplo. Wy¬ twarzane ilosci ciepla umozliwiaja przepro¬ wadzanie redukcji. / Na rysunku uwidoczniony jest przyklad miadzen&a,! sluzacego do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku.Do .pieca prazelnego 1 z cegiel 0gnk-^ trwalych lub materjalu pocMnkgo dopro¬ wadza sie z leju 2 za posrednictwem slima¬ ka 3 i przewodu 4 regulowane ilasci rudy rozdrobnionej oraz wegiel lub materjal po¬ dobny, sluzacy do redukcji, Przewód~5, slu¬ zacy do doprowadzania powietrza lub inne¬ go gazu utleniajacego, jest polaczony z ru¬ ra 6, prowa,dzapa dp dmuchawy. Qazy od¬ plywaja z pieca przewodem 7, a produkty stale odprowadza sie przez ruszt lii ko¬ more 8 i dalej zapooioca slimaka 9 i prze¬ wodu 10. Otwory 12 sluza do kontrolowa¬ nia przebiegu pracy pieca.Przyklad. Piec 1 ogrzewa sie do tem¬ peratury zapalania sie pirytu, np. 850°C, zapomoca palników, wprowadzonych przez otwory 12 lub w inny sposób. Po rozgrzaniu przez przewód 4 doprowadza sie piryt roz¬ drobniony i wegiel, a równoczesnie przez przewód 5 — powietrze. Szybkosc przeply¬ wu powietrza, plynacego w przeciwpradzie do ruchu materjalu, reguluje sie odpowied¬ nio. Ilosc wegla powinna odpowiadac co najmniej ilosci, koniecznej teoretycznie do redukcji calkowitej ilosci bezwodnika siar¬ kawego, otrzymywanego przez utlenianie czastek siarki, zawartych w pirycie. Najko¬ rzystniej dziala srodek redukujacy, zawie¬ rajacy wegiel, lecz niezawierajacy weglo¬ wodorów, które zanieczyszczaja otrzymy¬ wany produkt. Przy pirytach o zawartosci w przyblizeniu 45 % siarki osiaga sie wyni¬ ki zadowalajace, jezeli stosuje sie 15 — 18% lub nieco wiecej koksu rozdrobnione¬ go. Ilosc powietrza powinna wystarczac do utleniania siarki na bezwodnik siarkawy, a zelaza na tlenek zelazowy, przyczem do¬ plyw powietrza nalezy regulowac tak, izby nadmiar tlenu byl nieznaczny. Nadmiar ten stwierdzic mozna przez wytwarzanie sie wielkich ilosci bezwodnika siarkawego, od¬ plywajacego wraz z gazami. Powietrze, jak równiez i piryt mozna podgrzac, w celu zwiekszenia dzialania utleniajacego, zapo- nwjca produktów stalych, odprowadzanych a z pieca,/lub w inny sposób.Napicyt \ koks w górnej czesci pieca dziala ciepla pochodzace z czesci dolnej pieca, przyczep ulatniaja sie lotne czastki siarki. Temperatura w tej czesci pieca jest utrzymywana na wysokosci 600 — 700°C, a poniewaz zapobiega sie dzialaniu utleniaja¬ cemu powietrza, wydzielaja sie czastki lot¬ ne siarH Przy dalszym, ru^tu wdól, mie¬ szanina koksu i pirytu, z któ?0go wydzielo¬ no czesciowo siarke, a wiec siarczek zela¬ zawy, osiaga strefe redukujaca, w której koks redukuje bezwodnik siarkawy, plyna¬ cy wgóre z dolnej czesci pieca. Reakcja ta odbywa sie wedlug równania: S02 + 2C = 2CO + S 2CO + S02 = 2C02 + S Male ilosci siarki wytwarzaja sie rów¬ niez przy reakcji siarczku zelazawego i bez¬ wodnika siarkawego wedlug równania: 4FeS + 3S02 = 2Fe203 + 7S Wielkie ilosci srodka redukujacego (we¬ gla) i wysokie temperatury powoduja roz¬ klad przewaznej czesci dwutlenku wegla na tlenek wegla.W tej strefie nalezy utrzymywac mozli¬ wie wysoka temperature, zblizona do tem¬ peratury wrzenia siarczku i umozliwiajaca zupelna redukcje. Temperatura ta powinna wynosic 800 — 950°G. W celu utrzymywa¬ nia odpowiednich temperatur w poszcze¬ gólnych czesciach pieca, reguluje sie ilosci doprowadzanej mieszaniny pirytu i koksu oraz powietrza, czas trwania zetkniecia sie czastek mieszaniny z gazami redukujacemi i szybkosc pradu powietrza. Regulowanie moze byc dokonywane w sposób dowolny* Ponizej strefy redukujacej piryt jest zu¬ pelnie przemieniony w siarczek, a koks — — 2 —zupelnie spalony. W celu dodatkowego Od¬ grzewania, w trzeciej strefie utleniajacej doprowadza sie do pieca takie ilosci koksu, iz czesc jego dostaje sie do tej strefy w po-r staci niespalonej. Jest korzystna rzecza, je¬ zeli w strefie utleniajacej mieszanina za¬ wiera pewna ilosc koksu, gdyz w tym przy¬ padku mozliwe jest otrzymywani^ w gór¬ nej czesci pieca gazów nieutleniajacych.Siarczek zelazawy w postaci drobnego pylu przy przesuwie do strefy utleniajacej miesza sie z powietrzem i zostaje utleniony, przyczem wytwarza sie tlenek zelazowy i bezwodnik siarkawy. W górnej czesci tej strefy nalezy zapobiec zanadto wysokim temperaturom, poniewaz przy temperatu¬ rach nieco wyzszych niz 950°C siarczek zo¬ staje spieczony. Po wytworzeniu pewnej, ilosci tlenku zelazowego spiekanie nie po¬ wstaje, wobec czego temperatury w dolnej czesci strefy utleniajacej moga byc znacz¬ nie wyzsze i wynosic np. 1200 — 1400°C.Temperatury te ulatwiaja utlenianie na dnie pieca malych ilosci siarki, zawartych jeszcze w rudzie. W celu lepszego utlenia¬ nia, podgrzewa sie doprowadzane powie¬ trze.Po zupeliiem wydzieleniu siarki goracy tlenek zelazowy, mianowicie Fe203 lub Fe304, dostaje sie do komory 8 i zostaje od¬ prowadzony zapomoca slimaka 9 i przewo¬ du 10. Tlenek ten: nie zawiera zanieczy¬ szczen i nadaje sie do przeróbki w wielkim piecu. Poniewaz tlenek posiada wysoka temperature, moze wiec sluzyc do podgrze¬ wania powietrza, które w tym celu przepro¬ wadza sie przez przewód 10.Siarka, otrzymana przy reakcji pierw¬ szej, oraz bezwodnik siarkawy odplywaja przewodem 7 wraz z innemi produktami gazowemi. Poniewaz na drodze do tego przewodu siarka plynie przez gazy nieutle- niajace, nie powstaja straty z powodu jej utleniania. Gazy, odplywajace z siarka, skladaja sie z powietrza, tlenku i dwutlen¬ ku wegla, bezwodnika siarkawego, siarko¬ wodoru i siarczku wegla o^azt eweatualniet z malych ilosci oksysiarczku weglowegoX dwusiarczku weglowego. Obecnosc tych zwiazków zalezy od warunków przebiegu pracy pieca. Temperatura gazów odplywo¬ wych wynosi 350 — 450°C, jest wiec. dosta¬ tecznie wysokaf aby zapobiec przedwcze-: snemu skraplaniu sie bezwodnika siarkawe- go. ..; . . .... ^:,, Przy prazeniu materjalu rozdrobnione¬ go gazy odplywowe porywaja pewna ilosc pylu, który nalezy wydzielic przed dalsza przeróbka gazów. Wydzielanie to odbywa sie w komorach, zaopatrzonych w scianki* na których osadza sie pyl, zapomoca urza¬ dzen elektrycznych lub w sposób podobny.Wydzielanie siarki z gazów jest jedynie w tym przypadku ekonomiczne, jezeli za¬ wieraja one pewna ilosc zwiazków siarki, W tym celu, po wydzieleniu pylu, gazy dopro-. wadza sie do komór z katalizatorami, przy¬ spieszajacemi reakcje, konieczne do otrzy¬ mywania siarki. Takim katalizatorem jest bauksyt. Reakcja odbywa sie wedlug rów- nan: 1. 2CO + 502 = 2C02 + S 2. 2H2S + S02 = 2H20 + 3S 3. 2COS + S02 = 2C02 + 3S 4. CS2 + S02=C02 + 3S Ewentualnie, do gazów dodaje sie dodatko¬ we ilosci bezwodnika siarkawego, tlenku wegla, gazu wodnego lub generatorowego.Temperatura w komorze, zawierajacej katalizator, powinna wynosic 300° — 450°C, gdyz w tej temperaturze reakcja przebiega korzystnie. Utrzymywanie tej temperatury ulatwia temperatura gazów, odplywajacych przewodem 7, wynoszaca 350 — 450°C. Po¬ mimo, iz przy wydzielaniu pylu temperatu¬ ra gazów zmniejsza sie, pozostaje ona na takiej wysokosci, iz przy wytwarzaniu siar¬ ki konieczne jest jedynie doprowadzanie malych ilosci ciepla.Z komory katalitycznej gazy doprowa- — 3 —dza sie eto urzadzenia, w ktdrem siarka skrapla sie i, ewentualnie, zapomoca elek¬ trycznych urzadzen zostaje odprowadzona do osadników; Przy prazeniu rudy czastki jej unosza sie w powietrzu, dzieki czemu wytwarzanie siarki nie wymaga stosowania dodatkowych ilosci ciepla, poniewaz zas czastki rudy i gazy reakcji stykaja sie ze soba scisle i sta¬ le podczas calej ich drogi w piecu prazel- nym, z czastek tych nie powstaja bryly, a reakcje sa szybkie i zupelne. Utrzymywa¬ nie siarki w gazach nieutleniajacych zapo¬ biega stratom, powstajacym wskutek utle¬ niania* Sposób wedlug wynalazku nadaje sie do przeróbki obok pirytu wszelkiego rodzaju rud, zawierajacych siarke, jak pirotytu, iskrzyku miedzianego, blyszczu miedziane¬ go, blendy cynkowej i podobnych, oraz ma- terjalów, które dzieki pewnej przeróbce za¬ wieraja siarke, jak np. siarczków metali.Jezeli materjal przerabiany nie zawiera lotnej siarki, nie przeprowadza sie pierw¬ szej reakcji. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób otrzymywania siarki z piry¬ tu, wedlug którego, po oddestylowaniu siar¬ ki lotnej i utlenieniu otrzymanego siarczku zelaza w celu wytworzenia dwutlenku siar¬ ki, redukuje sie dwutlenek siarki na siarke, znamienny tern, ze podczas wytwarzania dwutlenku siarki rozdrobniony siarczek ze¬ laza unosi sie w gazach utleniajacych, ply¬ nacych w przeciwpradzie do siarczku, przy- czem stosuje sie wysoka temperature, a o- trzymany dwutlenek siarki doprowadza sie do zetkniecia ze srodkiem redukujacym, stosujac temperature nieznacznie nizsza od temperatury wytwarzania sie dwutlenku siarki 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze dwutlenek siarki poddaje sie dzia¬ laniu srodków redukujacych, zawieszonych w tychze goracych gazach, zawierajacych ten dwutlenek. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tern, ze gorace gazy redukcyjne miesza sie z pirytem, w celu wyzyskania ciepla tych gazów do oddestylowania lot¬ nych czastek siarki. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tern, ze czastki rozdrobnionego pirytu pod¬ daje sie dzialaniu goracych gazów reduk¬ cyjnych, które unosza te czastki. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze gazy utleniajace, w których unosza sie czastki, zawierajace siarczek zelaza, po¬ siadaja temperature nieznacznie nizsza od 1200°C. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, zna¬ mienny tern, ze do górnej czesci komory prazelnej doprowadza sie mieszanine mate- rjalu rozdrobnionego, zawierajacego siarcz¬ ki zelaza, i rozdrobnionego srodka reduku¬ jacego, podczas gdy gaz utleniajacy, doply¬ wajacy do dolnej czesci komory, plynie wgóre, natomiast produkty gazowe reakcji, zawierajace calkowita ilosc siarki materja- lu przerabianego, odprowadza sie z górnej czesci komory. Raymond Foss Ba eon. Zastepca: Inz. H. Sokal, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 20605. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL