Pierwszenstwo: 17.VII.1968 Stany Zjednoczone Ameryki Opublikowano: 31.05.1974 69557 KI. 85b,l/01 MKP C02b 1/18 Z ;. t i li L N1A j Ur-Tedu Palenlfvv«go 1 riUkuj liett,^p%.. <| Uiwwj | Wspóltwórcy wynalazku: Eugene Anthony Pelczarski, James Andrew Karnavas Wlasciciel patentu: Black, Sivalls and Bryson, Inc., Kansas City (Stany Zjedno¬ czone Ameryki) Sposób oczyszczania kwasnych wód kopalnianych zawierajacych jony siarczanowe Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania kwasnych wód kopalnianych zawierajacych jony siar¬ czanowe umozliwiajacy odzyskiwanie z nich siarki i zelaza elementarnego.Kwasne wody kopalniane, wyplywajace z czynnych i opuszczonych kopaln stanowia w wielu krajach po¬ wazny problem w dziedzinie zanieczyszczania. Kwasne wody kopalniane sa zlozonymi mieszaninami chemicz¬ nymi, które na ogól zawieraja wodór, zelazo, siarcza¬ ny, aluminium, wapn, magnez, chlorek sodu i jony magnezu w roztworze. Stezenie jonów wodorowych mo¬ ze zmieniac sie od silnie kwasnego do stosunkowo silnie zasadowego.Znane sa sposoby przeprowadzania neutralizacji i oczyszczania kwasnych wód kopalnianych, które mialy umozliwic uzyskanie wzglednie czystej wody zdatnej do uzytku domowego lub przemyslowego albo takiej, któ¬ ra nadawalaby sie do wpuszczania do strumieni i rzek.Sposoby te jednak okazaly sie niekorzystne, albowiem dla neutralizacji wody przy pomocy kamienia wapien¬ nego lub innego czynnika neutralizujacego, pochodza¬ cych z zewnetrznego zródla oraz dla usuwania ze zneu¬ tralizowanej wody skladników mineralnych, konieczne jest zastosowanie skomplikowanych urzadzen, powodu¬ jacych powstanie wysokich kosztów eksploatacji. Do¬ datkowa wada znanego sposobu neutralizacji jest po¬ wstawanie przewaznie niepozadanego produktu odpa¬ dowego, który pod wplywem deszczu lub innej wilgoci atmosferycznej, ulegal rozkladowi, powodujac ponow¬ ne zanieczyszczenie wody. 10 15 20 25 30 Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych roz¬ wiazan przez opracowanie sposobu oczyszczania kwas¬ nych wód kopalnianych, który umozliwia uzyskanie wody pitnej i odzysk z wody nadajacych sie do zbytu produktów ubocznych, przy czym wplywy stad uzyska¬ ne pokrywaja czesciowo lub w calosci koszty eksplo¬ atacji, zwiazane ze stosowaniem sposobu.Sposób obróbki kwasnych wód kopalnianych zawie¬ rajacych jony siarczanowe dla usuniecia z nich siarki, polegajacy na zobojetnianiu tych wód zuzlem, zawie¬ rajacym wapno i tlenek magnezowy oraz na stracaniu cial stalych zawierajacych jony siarczanowe, redukowa¬ niu jonów siarczanowych w suchych cialach stalych do jonów siarczkowych i utlenianiu jonów siarczkowych do siarki elementarnej wedlug wynalazku charaktery¬ zuje sie tym, ze dla redukcji jonów siarczanowych do jonów siarczkowych, osuszone czesci stale, wydzielone ze zobojetnionych wód wprowadza sie do kapieli za¬ wierajacej roztopoine zelazo i wegiel. Zuzel z rud roztopionego zelaza zawierajacej wapno i tlenki mag¬ nezu zawraca sie czesciowo po odsiarczeniu do etapu zobojetniania wód kwasnych.Wedlug wynalazku do kapieli roztopionego zelaza wprowadza sie tlen i paliwo weglowe, zawierajace siarke, przy czym wegiel zawarty w tym paliwie utle¬ nia sie na tlenek wegla.W odmianie sposobu wedlug wynalazku stosuje sie paliwo weglowe, zawierajace piryty, przy czym te pi¬ ryty redukuje sie w kapieli roztopionego zelaza do ze¬ laza metalicznego. 6955769557 Zgodnie z wynalazkiem tlenek wegla spala sie na dwutlenek wegla, przy czyni cieplo spalania wykorzy¬ stuje sie do znanych etapów procesu. Wedlug wyna¬ lazku oddziela sie od kwasnych wód kopalnianych ciala stale zawierajace równiez zwiazane zelazo, które w kapieli cieklego zelaza redukuje sie na zelazo me¬ taliczne.Odpady produkcyjne wytwarzane przy stosowaniu ni¬ niejszego wynalazku sa wzglednie stale. Podczas skla¬ dowania w stosie odpadów, na skutek reakcji zawar¬ tego w nich wapna z zawartym w atmosferze dwutlen¬ kiem wegla, tworza twarda skorupe, co zapobiega za¬ nieczyszczaniu strumieni i rzek przez splywajaca ze stosów odpadów wilgoc atmosferyczna. Paliwem, które stosuje sie dla przeprowadzenia sposobu oczyszczania wedlug niniejszego wynalazku, moze ponadto byc we¬ giel o duzej zawartosci siarki, który w normalnych wa¬ runkach nie moze byc uzywany jako paliwo ze wzgle¬ du na zanieczyszczenie powietrza produktami jego spa¬ lania.Przyklad sposobu wedlug wynalazku dotyczy rozwia¬ zania, w którym wytworzony zostaje zuzel zawieraja¬ cy7 wapno w ilosci dostatecznej dla neutralizacji kwas¬ nej wody kopalnianej. Czesc tego zuzla moze byc po¬ nownie wprowadzona do obiegu, usuwajac koniecznosc neutralizacji wody przy pomocy kamienia wapiennego lub innego czynnika neutralizujacego, pochodzacego z zewnetrznego zródla, co prowadzi do obnizenia kosz¬ tów eksploatacji.Kwasna wode kopalniana mozna najpierw neutrali¬ zowac przy pomocy zuzla, zawierajacego wapno i tle¬ nek magnezu, które moga powstawac w czasie prze¬ prowadzania sposobu oczyszczania, a nastepnie mozna kwasna wode kopalniana destylowac na wode pitna.Czesc wody, zuzla i wystepujacych w zawiesinie cial stalych, pochodzacych z zabiegu neutralizacji, zostaje zmieszana ze szlamem lub pólsuchymi produktami wy¬ tworzonymi podczas procesu destylacji, wówczas mie¬ szanina ta zostaje osuszona. Osuszony zuzel i inne cia¬ la stale zawierajace wapno zostaja nastepnie poddane spalaniu.Proces spalania obejmuje wprowadzenie do kapieli cieklego metalu, takiej jak kapiel zelaza, ponizej jej powierzchni, paliwa zawierajacego siarke, oraz w za¬ leznosci od wyboru pewnej ograniczonej ilosci pod¬ grzanego tlenu lub powietrza. Zelazo wchlania wegiel zawarty w paliwie, który w sposób uprzywilejowany reaguje z powietrzem lub tlenem, tworzac tlenek wegla, który nastepnie poprzez kapiel zelaza uchodzi do gó¬ ry. Ciekle zelazo wchlania równiez siarke zawarta w paliwie, lecz na skutek wystepowania wegla, aktywniej¬ szego chemicznie, nie nastepuje laczenie sie siarki z powietrzem lub tlenem. Na powierzchni kapieli zelaza utrzymuje sie warstwe zuzla, zawierajacego wapno, dla osiagniecia dwóch celów. Po pierwsze zuzel ten dziala jako czynnik powodujacy przejscie popiolu w stan plynny, bo tworzy on wraz z niepalnymi odpadami pa¬ liwa ciekla mieszanine. Po drugie — nastepuje reakcja wapna z siarka, zaabsorbowana przez ciekle zelazo, w wyniku której tworzy sie siarczek wapnia w postaci stalej. Jezeli podczas przeprowadzania oczyszczania sposobem wedlug wynalazku nastepuje poddanie za¬ biegowi spalania osuszonego zuzla i osuszonych cial stalych, wytworzonych przy destylacji wody kopalnia¬ nej, zawierajacych wapno i tlenek magnezu, wówczas skladniki te lacza sie w czasie reakcji z siarka, zaab¬ sorbowana przez kapiel zelaza, tworzac siarczek wap¬ nia i siarczek magnezu. 3 Zgodnie z wynalazkiem siarka, wystepujaca w zbior¬ niku, w którym nastepuje spalanie, moze pochodzic z dwóch zródel, mianowicie z paliwa weglowego za¬ wierajacego siarke, które zostaje wprowadzone do ka¬ pieli cieklego zelaza oraz z siarczanów, które znajdo- 10 walV ^C pierwotnie w kwasnej wodzie kopalnianej, a które wystepuja w osuszonym zuzlu i innych cialach stalych. Pod wplywem wlasciwosci redukujacych ka¬ pieli zelaza zawierajacej znaczna ilosc wegla, nastepuje redukcja skladników, które zawieraja siarke, takich jak 15 siarczany i piryty, na siarke. Siarka ta laczy sie na¬ stepnie z wapniem i tlenkiem magnezu, znajdujacym sie w warstwie zuzla, tworzac siarczek wapnia.Mieszanine gazów, zawierajaca tlenek wegla, pocho¬ dzacy z procesu spalania, mozna zbierac i mieszac z 20 dodawanym powietrzem lub tlenkiem tak, iz zachodzi reakcja tlenku wegla z tlenem, w wyniku której pow¬ staje dwutlenek wegla i pewna ilosc ciepla, które moz¬ na wykorzystac przy przewidzianych w niniejszym wy¬ nalazku procesach suszenia i destylacji. Dwutlenek 25 wegla i inne gazy mozna nastepnie wypuszczac w atmo¬ sfere bez obawy spowodowania zanieczyszczen. Zuzel usuwany w sposób ciagly z powierzchni kapieli ze¬ laza zostaje zgranulowany przez zetkniecie sie z po¬ wietrzem i woda. 30 Z siarczków, zawartych w zuzlu mozna odzyskac siarke elementarna, poddajac je dzialaniu wody, przy czym powstaje siarkowodór. Poddajac nastepnie czesc siarkowodoru dzialaniu tlenu, uzyskuje sie dwutlenek siarki, a przeprowadzajac kolejno reakcje pozostalej 35 czesci siarkowodoru z dwutlenkiem siarki, uzyskuje sie wolna siarke.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku z wodoro¬ tlenkiem zelaza z kwasnej wody kopalnianej i z piry¬ tów, które moga znajdowac sie w paliwie weglowym, 40 zawierajacym siarke, moze wytworzyc sie cieplo w ilosci dostatecznej dla powstania zelaza. Wskutek tego ze zbiornika, w ktÓTym odbywa sie spalanie, mozna usuwac w sposób ciagly ciekle zelazo elementarne.Zuzel, otrzymywany w czasie zabiegu odsiarczania, sklada sie z suchej mieszaniny popiolu, tlenku magne¬ zu, wodorotlenku wapnia, tlenku wapnia i innych sklad¬ ników. Zuzel ten moze zostac rozdzielony na dwie czesci. Jedna z nich moze zostac wlaczona ponownie do obiegu dla przeprowadzenia neutralizacji, a druga — po zmieszaniu z pewna iloscia wody z zuzlem i ze znajdujacymi sie w zawiesinie cialami stalymi, pocho¬ dzacymi z procesu neutralizacji, moze zostac skierowa¬ na na skladowisko. W wyniku reakcji zachodzacej mie¬ dzy wapnem, zawartym w powstalej w ten sposób mie¬ szaninie odpadów i znajdujacym sie w atmosferze dwutlenkiem wegla, powstaje na skladowisku odpadów twarda skorupa, stwarzajac twardy, stabilny produkt odpadowy. 60 Wynalazek jest przykladowo objasniony na rysun¬ kach, przedstawiajacych korzystny przyklad rozwiaza¬ nia, na których fig. 1 przedstawia schematycznie przy¬ klad sposobu oczyszczania wedlug niniejszego wyna¬ lazku, a fig. 2 — szczególowy schemat ukladu odsiar- 65 czania i ukladu spalania wedlug fig. 1. 45 50 556*557 Jak przedstawiono na fig. 1 kwasna woda kopalnia¬ na zostaje wprowadzona przewodem rurowym 2 do neutralizatora 1, gdzie miesza sie dokladnie ze zuzy¬ tym zuzlem, podawanym do neutralizatora 1 przenos¬ nikiem 3. Zuzyty zuzel zawiera tlenki metaliczne i in¬ ne skladniki, wlacznie z wapnem, tlenkiem magnezu i popiolem. Jony siarczanowe, zawarte w kwasnej wo¬ dzie kopalnianej, które wystepuja w nadmiarze w sto¬ sunku do jonów polaczonych z jonami metali, znajdu¬ jacymi sie w wodzie, zostaja zneutralizowane w czasie przebywania w neutralizatorze 1. Reakcja neutralizacji przebiega jak nastepuje: CaO + H2S04- MgO + H2S04 - ¦ CaS04 + H20 * MgS04 + H20 W zaleznosci od danego skladu chemicznego kwas¬ nej wody kopalnianej, poddawanej oczyszczaniu zo¬ staja ponadto wytracone w neutralizatorze 1 niektóre wodorotlenki, siarczany lub inne sole aluminium, magnezu, zelaza i wapnia.Neutralizatorem 1 moze byc dowolny kontaktor dla cial stalych i cieczy, który moze zapewnic dokladne wymieszanie sie kwasnej wody kapalnianej z zuzlem.Zneutralizowana woda wraz z cialami stalymi, znaj¬ dujacymi sie w niej w zawiesinie, zostaje przepompo¬ wana do zbiornika osadowego 4. Zbiornik osadowy 4 musi byc dostatecznie pojemny, aby mógl zatrzymac zneutralizowana wode przez dostatecznie dlugi okres czasu, dla umozliwienia osadzenia sie nierozpuszczal¬ nego popiolu i niektórych wytraconych cial stalych, które zostaly uniesione wraz ze strumieniem wody.Osadzone ciala stale usuwane sa w sposób ciagly ze zbiornika osadowego 4 przewodem 5. Czesc osadzo¬ nych cial stalych, które zawieraja przewaznie tylko mala ilosc siarki zostaje odprowadzona z przewodu 5 poprzez przewód 6, skad zostaja one przeniesione na skladowisko odpadów poczatkowo odcinajac obieg po¬ piolu. Pozostala czesc osadzonych cial stalych zostaje wprowadzona do suszarki 7.Zneutralizowana woda i czesc uniesionych cial sta¬ lych, które zostaly wytracone, przeplywa ze zbiornika osadowego 4 przez przewód 8 i zostaje doprowadzona do ukladu destylacyjnego 9. Nalezy zwrócic uwage, ze dla umozliwienia regulowania ilosci wytraconych cial stalych, które zostaja odrzucone na skladowisko od¬ padów, nalezy tak ustalic czas zatrzymania w zbiorni¬ ku osadowym 4 wody i uniesionych przez nia czesci stalych, aby wraz z woda zneutralizowana przeplywala do przewodu 8 odpowiednia ilosc wytraconych cial stalych i aby wieksza czesc nierozpuszczalnego popio¬ lu mogla jeszcze zostac osadzona.Ukladem destylacyjnym 9 moze byc dowolny uklad umozliwiajacy wyparowanie i skroplenie przewazajacej czesci zneutralizowanej wody, pozostawiajac zawarte w niej rozpuszczone i uniesione przez nia ciala stale w postaci szlamu lub tez w stanie suchym. Destylowana i w powyzszy sposób oczyszczona woda zostaje odpro¬ wadzona przewodem 10 z ukladu destylacyjnego 9 dla rozprowadzenia miedzy odbiorców domowych lub go¬ spodarczych, lub tez dla doprowadzenia do pobliskiego strumienia lub rzeki.W tych wypadkach, gdy wytwarzanie wody destylo¬ wanej nie jest pozadane, lecz raczej przewidziane jest uzyskiwanie jedynie wody zneutralizowanej, w sposo¬ bie wedlug wynalazku mozna pominac uklad destyla¬ cyjny. Wówczas nastepuje odprowadzenie zneutralizo¬ wanej wody przewodem 8 ze zbiornika osadowego 4 5 i przeniesienie jej wprost do miejsca przeznaczenia.Ciala stale, wytracone z wody w ukladzie destyla¬ cyjnym 9, zostaja odprowadzone przewodem 12 z ukla¬ du destylacyjnego 9 do suszarki 7 i zostaja zmieszane z nierozpuszczalnym popiolem i innymi cialami staly- 10 mi, doprowadzanymi przewodem 5 do suszarki 7. Su¬ szarka 7 moze byc dowolna obrotowa suszarka bebno¬ wa lub inna, która umozliwi przeprowadzenie susze¬ nia popiolu i innych cial stalych. Osuszone czesci sta¬ le przy pomocy dowolnego, odpowiedniego urzadzenia 13 transportowego 14 zostaja odprowadzone z suszarki do ukladu spalania 13.W ukladzie spalania 13 nastepuje redukcja zawarte¬ go w osuszonych cialach stalych, siarczanu wapnia na siarczek wapnia. Tlenek wapnia i tlenek magnezu, za- 20 warte w osuszonych cialach stalych, zostaja czesciowo lub w calosci przeksztalcone na siarczek wapnia i siar¬ czek magnezu na skutek reakcji zachodzacej miedzy nim i siarka, która znajdowala sie pierwotnie w pali¬ wie weglowym i zostala zaabsorbowana w kapieli ze- 25 laza. Skladniki te wraz z popiolem i innymi skladni¬ kami zostaja odprowadzone w postaci zuzla z ukladu spalania 13 korytem spustowym 15 do ukladu odsiar¬ czania 16. Ciekle zelazo, powstale w ukladzie spalania, zostaje usuniete przewodem 24. 30 Tlenek wegla, wytworzony w ukladzie spalania 13 wraz z azotem i innymi gazami zostaje odprowadzony przewodem 17. Czesc tlenku wegla jest przeprowadzo¬ na przewodem 18 do suszarki 7, gdzie zostaje spalona przez doprowadzenie dodatkowego powietrza, w celu 35 dostarczenia energii cieplnej dla osuszenia w suszar¬ ce 7 wilgotnych cial stalych. Pozostala czesc tlenku wegla zostaje doprowadzona przewodem 19 do ukladu destylacji 9, gdzie po dodaniu powietrza zachodzi re¬ akcja w celu dostarczenia energii cieplnej dla zabiegu 40 destylacji. Produkty spalania z suszarki 7 i ukladu destylacji 9 odprowadza sie odpowiednio przewodami 20 i 21 do atmosfery.W ukladzie odsiarczania 16 nastepuje granulacja czesci zuzla, a nastepnie zetkniecie go z para i po- 45 wietrzem, wskutek czego siarczek wapnia i siarczek magnezu zostaja przeksztalcone na wodorotlenki wap¬ nia i magnezu oraz wytwarza sie siarkowodór i dwu¬ tlenek siarki. Na skutek reakcji zachodzacej miedzy siarkowodorem i dwutlenkiem siarki, tworzy sie wolna 50 siarka elementarna, która przewodem 22 zostaje od¬ prowadzona do magazynu.Zuzel odprowadzony z ukladu odsiarczania, zawiera popiól, tlenek wapnia, tlenek magnezu i inne skladni¬ ki. Czesc zuzla przy pomocy przenosnika 23 odprowa¬ dza sie na stos odpadów. Pozostala czesc zuzla prze¬ transportowana przenosnikiem 5 do neutralizatora 1 zo¬ staje ponownie wlaczona do obiegu.Na fig. 2 przedstawiono bardziej szczególowy sche- £0 mat ukladu spalania 13 i ukladu odsiarczania 16. W zbiorniku spalania 25 znajduje sie kapiel 26 roztopio¬ nego zelaza. Rozdrobnione paliwo weglowe, zawiera¬ jace siarke, zostaje wprowadzone do dolnej czesci ka¬ pieli 26 zelaza wzdluz linii 27, która moze tworzyc 65 lanca, chlodzona woda, lub inne podobne urzadzenie. 5569557 Po wyjsciu z suszarki 7, osuszone ciala stale, które za¬ wieraja siarczany wapnia i magnezu, wystepujace w wiekszej ilosci niz tlenki wapnia i magnezu, oraz in¬ ne; skladniki, dostaja sie przewodem 14 do zbiornika spalania 25 i tworza na powierzchni kapieli 26 zela¬ za warstwe cieklego zuzla 28. Przy pomocy lancy 29 zostaje wtloczona do kapieli 26 zelaza ograniczona ilosc powietrza. Po zetknieciu sie z cieklym zelazem wegiel, zawarty w paliwie, zostaje rozpuszczony w ze¬ lazie lub tez zostaje przez zelazo wchloniety. Wskutek tego zachodzi reakcja miedzy weglem i tlenem z po¬ wietrza oraz nastepuje wytworzenie sie tlenku wegla.Zelazo absorbuje równiez siarke zawarta w paliwie, lecz wskutek wiekszej aktywnosci chemicznej wegla nie wystepuje reakcja siarki z tlenem. Utworzony w ten sposób tlenek wegla wraz z azotem pochodzacym z po¬ wietrza, przeplywa ku górze poprzez warstwe zuzla 28 i przewodem 17 uchodzi ze zbiornika 25. Jak podano poprzednio zachodzi nastepnie reakcja miedzy tym strumieniem gazu, zawierajacym tlenek wegla i po¬ wietrzem, w wyniku której powstaje dwutlenek wegla, przy czym wytworzona zostaje energia cieplna wyko¬ rzystywana do procesów destylacji i suszenia.Popiól, który sklada sie z czesci niepalnych, zawar¬ tych w paliwie, unosi sie na powierzchnie kapieli ze¬ laza 26 i zostaje przeprowadzony w stan plynny pod wplywem tlenków, znajdujacych sie w warstwie zuzla 28. Warstwa zuzla 28 sluzy równiez jako czynnik de- sorpcyjny dla siarki, znajdujacej sie w kapieli zelaza 26, wówczas, gdy zachodzi reakcja miedzy siarka i tlenkami znajdujacymi sie w zuzlu, w wyniku której powstaja siarczki. Reakcje te maja nastepujacy prze¬ bieg: 2CaO + 2S- 2MgO + 2S- ? 2CaS + 2[0] ? 2MgS + 2[0] Warstwa zuzla 28 odprowadzona zostaje ze zbiornika spalania 25 w sposób ciagly korytem spustowym 30. W ten sposób ze zbiornika spalania 25 usuwa sie w spo¬ sób ciagly siarke w postaci siarczków wapnia i magne¬ zu wraz z popiolem i innymi zwiazkami.Temperatura w zbiorniku spalania wynosi w przybli¬ zeniu 1425°C do 1485°C. W tej temperaturze kapiel zelaza utrzymuje sie w stanie cieklym, a cieplo po¬ trzebne dla przeksztalcenia na zelazo zarówno wodoro¬ tlenku zelaza, zawartego w cialach stalych wprowadzo¬ nych z suszarki 7 do zbiornika spalania 25, jak i pi¬ rytów zawartych w paliwie weglowym zawierajacym siarke, zostaje dostarczone w wyniku zachodzacych re¬ akcji.W ten sposób w zbiorniku spalania 25 zostaje wy¬ tworzone zelazo, które odprowadza sie w sposób ciag¬ ly przewodem 31. Ciekle zelazo, odplywajace przewo¬ dem 31 mozna poddac granulacji w granulatorze 32 i przetransportowac na skladowisko. Urzadzenia granu- lacyjne, które schladzaja ciekle zelazo w sposób wystar¬ czajacy dla jego równoczesnego zestalenia i granulacji sa znane.Uklad spalania 13 sluzy wiec do wypelniania naste¬ pujacych funkcji. Po pierwsze zostaje dostarczona ener¬ gia cieplna, potrzebna dla procesów destylacji i osu¬ szania, przewidzianych w sposobie oczyszczania wedlug wynalazku, a po drugie nastepuje usuniecie siarki z pa¬ liwa i wytworzenie przy tym produktów spalania, nie zawierajacych zwiazków siarki, które moga byc wy¬ puszczane w atmosfere nie powodujac jej zanieczysz¬ czenia. Po trzecie nastepuje w ukladzie spalania odzy¬ skiwanie zelaza z pirytów, które znajduja sie w pali¬ wie, zawierajacym siarke, oraz z wodorotlenku zelaza, zawartego w cialach stalych, pochodzacych z suszar¬ ki 7; po czwarte z siarczanów wystepujacych pierwot¬ nie w kwasnej wodzie kopalnianej oraz z doprowadzo¬ nych z suszarki 7 jak równiez z paliwa zawierajacego siarke odzyskuje sie siarke w postaci siarczków.Zuzel usuniety ze zbiornika spalania 25 poprzez ko¬ ryto spustowe 30 zostaje doprowadzony do granulatora 33 gdzie zostaje schlodzony i zgranulowany. Ochlodzo¬ ny granulowany zuzel zostaje nastepnie doprowadzony 15 do kontaktora 34, w którym przemieszcza sie on ku dolowi, mieszajac sie dokladnie z para i powietrzem.W kontaktorze 34 znajduja sie przegrody lub inne podobne urzadzenia majace zapewnic dokladne zetknie¬ cie sie zuzla z para i powietrzem. 20 W kontaktorze 34 nastepuje reakcja pary z zawar¬ tymi w zuzlu siarczkami, w wyniku której utworzony zostaje siarczkowodór. Zachodzace reakcje maja naste¬ pujacy przebieg: 25 CaS + 2H20 -+ H2S + Ca(OH)2 MgS + 2H20 -+ H2S + Mg(OH)2 Czesc utworzonego w ten sposób siarkowodoru rea¬ guje z tlenem, zawartym w powietrzu, w wyniku cze¬ go powstaje dwutlenek siarki, który z kolei reaguje z 30 dodatkowym siarkowodorem, tworzac pary siarki ele¬ mentarnej. Reakcja ta przebiega jak nastepuje: 3H2S + 1—1/2 02 -? S02 + 2H2S + H20 2H2S + S02 -? 3S + 2H20 35 Nalezy zwrócic uwage, ze tlenek glinowy i inne skladniki, zawarte w zuzlu wplywaja katalitycznie na reakcje siarkowodoru z dwutlenkiem siarki, podczas której tworzy sie siarka elementarna. W zaleznosci od skladu chemicznego kwasnej wedy kopalnianej, podda*- 40 wanej obróbce oraz od skladu zuzla, uzyskiwanego w wyniku oczyszczania, moze jednak okazac sie koniecz¬ nym stosowanie dodatkowego katalizatora.Pary siarki przechodza wewnatrz kontaktora 34 ku górze do przewodu 37. Poddawany reakcji zuzel, który 45 zbiera sie w dolnej czesci kontaktora 34 zawiera nie uczestniczace w reakcji tlenki wapnia i magnezu, wo¬ dorotlenki wapnia i magnezu, popiól oraz inne sklad¬ niki. Ten zuzyty zuzel zostaje usuniety w kontaktorze 34 przy pomocy przenosnika 38. Jak juz podano po- 50 przednio, czesc zuzla zostaje zwrócona do obiegu do neutralizatora 1, a reszta zostaje osadzona na sklado¬ wisku odpadów. Para siarki przeplywa przewodem 37 do kondensatora, w którym nastepuje skroplenie pary siarki elementarnej. Skroplona siarka zostaje nastepnie przetransportowana przewodem 39 na skladowisko siarki.Do odzyskiwania siarki z siarczku wapnia opraco¬ wano liczne sposoby. Kazdy z nich moze byc wykorzy- 60 stany przy stosowaniu wynalazku.Ponadto sposób oczyszczania, zgodnie z wynalaz¬ kiem, moze byc stosowany bez neutralizacji kwasnych wód kopalnianych za pomoca zuzytego zuzla, a wiec kwasna wode kopalniana mozna podawac wprost do 65 ukladu destylacyjnego 9 nie przeprowadzajac jej przez69557 neutralizator 1 i zbiornik osadowy 4. W tym wypadku ciala stale, które zostaly oddzielone od wody w ukla¬ dzie destylacyjnym 9, zostaja przeniesione przewodem 12 do suszarki 7, a nastepnie doprowadzone przenosni¬ kiem 14 do ukladu spalania 13. Siarczany, zawarte w cialach stalych w ukladzie spalania 13 zostaja zreduko¬ wane na siarczki w taki sposób, jak wyzej opisany.Ciala stale, zawierajace siarczki, zostaja nastepnie prze¬ transportowane do ukladu odsiarczania 16, gdzie na¬ stepuje wytwarzanie siarki elementarnej w taki sam sposób, jak uprzednio opisano. Z punktu odsiarczania 16 mozna nastepnie odprowadzac zuzyte ciala stale bezposrednio na skladowisko odpadów. Wobec tego jednak, ze w sposobie oczyszczania wedlug wynalazku zostaje wytworzony zuzyty zuzel, stwierdzono, ze neu¬ tralizacja kwasnych wód kopalnianych przy pomocy zuzytego zuzla jest ekonomicznie uzasadniona, albo¬ wiem powoduje to ograniczenie do minimum koniecz¬ nosci stosowania w ukladzie destylacji kosztownych ma¬ terialów odpornych na korozje.W poczatkowej fazie rozruchu instalacji, pracujacej sposobem wedlug wynalazku, koniecznym jest wprowa¬ dzenie do zbiornika spalania 25 dostatecznej ilosci ze¬ laza, aby mogla wytworzyc sie warstwa cieklego zelaza 26, a nastepnie trzeba wprowadzic dostateczna ilosc swiezego wapna w celu doprowadzenia do stanu plyn¬ nosci popiolu, zawartego w spalonym paliwie. Nastep¬ nie nalezy otrzymany zuzel wprowadzic do obiegu do neutralizatora 1. Nastepnie wraz z kwasna woda ko¬ palniana, przewidziana do oczyszczania, zostaje juz wprowadzony wapn i magnez w ilosciach, dostatecz¬ nych dla wytworzenia zuzla o duzej zawartosci tlenku wapnia i tlenku magnezu, który nadaje sie do ponow¬ nego wprowadzenia do obiegu. 10 PL PL