Pierwszenstwo: 71452 W. 121,17/14 MKP COlb 17/14 Zgloszenie ogloszono: 10.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 16.09.1974 CZYTELNIA Urzedu Patentowego hMUj Iziuipiifilftil Irtwil Twórcywynalazku: Stefan Gustkowicz, Irena Szymanska, Dorota Grzelak Uprawniony z patentu tymczasowego: Osrodek Badawczo-Rozwojowy Przemyslu Siarkowego „Siarkopol'1 Machów k/Tarnobrzega (Polska) Sposób oddzielania cieklej siarki od zanieczyszczen mineralnych Przedmiotem wynalazku jest sposób oddzielania cieklej siarki od zanieczyszczen mineralnych. Dotychczas ciekla siarke oddziela sie od jej zanieczyszczen mineralnych na filtrach, badz — w przypadkach prowadzenia podziemnego wytopu siarki - wytlacza sie ja bezposrednio ze zloza przy uzyciu wody stosowanej w formie przegrzanej cieczy badz pary, zas mineraly niesiarkowe dzialaja w tym przypadku jako swego rodzaju filtr.W obydwu przypadkach nieuniknione sa znaczne straty siarki pozostajacej w odpadzie pofiltracyjnym badz w zlozu, sam zas proces oddzielania siarki od zanieczyszczen jest dlugotrwaly.Znane sa równiez sposoby separacji siarki od zanieczyszczen mineralnych na drodze flotacji lub filtracji koncentratów flotacyjnych przy czym procesy te prowadzi sie w obecnosci nafty lub olejów, które sa zwiazkami apolarnymi, a zatem nie powoduja obnizenia napiecia powierzchniowego. Zwiazki tego typu majace duze znacze¬ nie w procesach wzbogacania rud, nie adsorbuja sie na powierzchni mineralów, a zatem nie tworza monomoleku- larnych warstw adsorbcyjnych, a przytwierdzajac sie do nich w postaci malych kropelek rozmieszczonych na krawedziach styku pecherzyków powietrza i ziarna zwiekszaja sile przyczepnosci pecherzyka powietrza do siarki. Tenwlasnie mechanizm jest niekorzystny w przypadku siarki.Aby efekt stosowania takich zwiazków byl wystarczajacy nalezy wprowadzic stosunkowo duze ich ilosci rzedu 2,5-3,5 kg/t siarki, co prowadzi do jej wtórnego zanieczyszczenia. Poza tym zwiazki apolarne nie dysocju¬ jace w wodzie nie wywoluja pozadanych efektów separacji w przypadku obecnosci zwiekszonych ilosci skladni¬ ków ilastych z jakimi ma sie do czynienia w przypadku rudy siarkowej.Stwierdzono, ze oddzielanie cieklej siarki od zanieczyszczen mineralnych mozna prowadzic bardzo sku¬ tecznie w obecnosci zwiazków polarnych takich jak zwiazki powierzchniowo czynne grupy kationowej. Jako takie zwiazki stosuje sie sole amin zdolnych do obnizenia napiecia powierzchniowego na granicy rozdzialu miedzy stopiona siarka a stykajacymi sie z nia mineralami. W wyniku ich dzialania spadaja opory przeplywu siarki badz to przez placek filtracyjny, tworzacy sie podczas filtrowania z mineralów plonnych towarzyszacych siarce w nadawie na filtr, badz w przypadku podziemnego wytapiania przez matryce mineralów niesiarkowych wspólwyste pujacyeh z siarka.Sole amin nalezy wprowadzac do surowca siarkonosnego przed filtracja w formie plynu, proszku, badz pod/ 2 71452 postacia filmu na nosniku mineralnym specjalnie w tym celu wprowadzonym. Jako nosnik mozna wykorzystac sorbenty dodawane do nadawy przed filtracja w celu podniesienia czystosci siarki.W przypadku podziemnych wytopów siarki zwiazki powierzchniowo-czynne mozna wprowadzac razem z wtlaczana do zloza przegrzana woda. Z uwagi na mechanizm dzialania tych zwiazków do procesu oddzielania wymagane sa niewielkie ilosci amin rzedu 0,1-0,15 kg/t siarki, co praktycznie jest niezauwazalne jako wtórne zanieczyszczenie siarki, a wiec nie nastepuje pogarszanie jej jakosci.Sposób wedlug wynalazku umozliwia skrócenie operacji oddzielania cieklej siarki od towarzyszacych jej skladników mineralnych oraz poprawe sprawnosci tego procesu przez zwiekszenie uzysku siarki i jej czystosci.Dodatkowym korzystnym efektem dzialania tych zwiazków jest zmniejszenie korozji metalowej armatury oraz oslabienie elektrostatycznego ladowania sie siarki.Przyklad I. Nadawe, która stanowi rozdrobniona ruda siarkowa zawierajaca 25% S z dodatkiem srod¬ ka powierzchniowo-czynnego traktowano przegrzana woda o temperaturze 135°C w ciagu 15 minut. Jako srodek powierzchniowo-czynny zastosowano: a) chlorek dwumetylodwustearylamoniowy (amina czwartorzedowa) b) chlorek aminoetyloheptadecynyloimidazoliny (amina cykliczna dlugolancuchowa), w ilosci okolo 0,1 mg/l wody. Stopiona siarke oddzielano na drodze filtracji na filtrach cisnieniowych.Uzyskano nastepujace wyniki prób porównawczych: — woda bez dodatkuzwiazku uzysk siarki powierzchniowo-czynnego 58% — woda zawierajaca zwiazki powierzchniowo-czynne: aminaa 63% aminab 65%.Przyklad II. Nadawe jaka stanowi zanieczyszczona stopiona siarka miesza sie z sorbentem bentoni- towym jako nosnikiem zwiazku powierzchniowo-czynnego przez 20 minut, a nastepnie filtruje w filtrach cisnie¬ niowych. Jako srodek powierzchniowo-czynny stosowano chlorek dwumetylodwustearyloamoniowy w ilosci 0,0006% wagowych oczyszczanej siarki. Uzyskano nastepujace wyniki porównawcze: Wspólczynnik filtracji: - bez dodatku aminy 35 g/min. - z dodatkiem aminy 70 g/min.Stopien refleksji swiatla bialego: - siarkazanieczyszczona 65,2% - siarka oczyszczona: bez dodatkuaminy 90,0% z dodatkiemaminy 91,1% PLPriority: 71,452 W. 121.17 / 14 MKP COlb 17/14 Application announced: 10/04/1973 Patent description was published: 16/09/1974 READING ROOM of the Patent Office hMUj Iziuipiifilftil Irtwil Creators of the invention: Stefan Gustkowicz, Irena Szymanska, Dorota Grzelak, provisional patent holder: Research and Development of Sulfur Industry "Siarkopol'1 Machów near Tarnobrzeg (Poland) Method for separating liquid sulfur from mineral impurities. The subject of the invention is a method for separating liquid sulfur from mineral impurities. So far, liquid sulfur is separated from its mineral impurities on filters, or - in the case of underground sulfur smelting - it is extruded directly from the deposit using water used in the form of superheated liquid or steam, while non-sulfur minerals act in this case as a kind of filter. In both cases, significant losses of sulfur remaining in the filtration waste or in the deposit are unavoidable, and the process of separating sulfur from impurities is long-lasting. There are also known methods of separating sulfur from mineral impurities by flotation or filtration of flotation concentrates, and these processes are carried out in the presence of kerosene or oils which are apolar compounds and therefore do not lower the surface tension. Compounds of this type, which are of great importance in the processes of enrichment of ores, do not adsorb on the surface of minerals, and therefore do not form monomolecular adsorbent layers, and sticking to them in the form of small droplets located at the edges of the contact of air bubbles and grains increase the adhesive strength air bubble to sulfur. This very mechanism is unfavorable in the case of sulfur. For the effect of using such compounds to be sufficient, relatively large amounts of 2.5-3.5 kg / t of sulfur must be introduced, which leads to its secondary contamination. In addition, non-dissociative apolar compounds in water do not produce the desired separation effects in the presence of increased amounts of clay components as in sulfur ore. It has been found that the separation of liquid sulfur from mineral impurities can be carried out very efficiently. in the presence of polar compounds such as surfactants of the cationic group. As such compounds, the salts of amines capable of lowering the surface tension at the boundary of the separation between the molten sulfur and the minerals in contact with it are used. As a result of their action, the resistance to sulfur flow decreases or through the filter cake, formed during filtration from the fertile minerals accompanying sulfur in the filter feed, or in the case of underground smelting by matrices of non-sulfur minerals co-operating with sulfur. Amine salts should be introduced into the sulfur-bearing raw material before filtration in the form of a liquid, powder, or in the form of a film on a mineral carrier specially introduced for this purpose. Sorbents added to the feed before filtration can be used as a carrier in order to improve the purity of sulfur. In the case of underground sulfur melts, surfactants can be introduced together with superheated water injected into the bed. Due to the mechanism of action of these compounds, small amounts of amines of 0.1-0.15 kg / t of sulfur are required for the separation process, which is practically imperceptible as a secondary sulfur impurity, and thus there is no deterioration of its quality. the operation of separating liquid sulfur from accompanying minerals and improving the efficiency of this process by increasing the yield of sulfur and its purity. An additional beneficial effect of these compounds is the reduction of corrosion of metal fittings and the weakening of electrostatic charging of sulfur. Example I. Feed, which is fragmented sulfur ore containing 25% S with added surfactant, treated with superheated water at 135 ° C. for 15 minutes. The following surfactants were used: a) dimethyldustearylammonium chloride (quaternary amine) b) aminoethylheptadecinylimidazoline chloride (long-chain cyclic amine) in an amount of about 0.1 mg / l of water. Molten sulfur was separated by filtration on pressure filters. The following results of comparative tests were obtained: - water without the addition of a compound, surface-active sulfur yield 58% - water containing surfactants: amine 63%, aminab 65%. Example II. The contaminated molten sulfur feed is mixed with a bentonite sorbent as a surfactant carrier for 20 minutes, and then filtered in pressure filters. Dimethyl distearyl ammonium chloride in an amount of 0.0006% by weight of purified sulfur was used as the surfactant. The following comparative results were obtained: Filtration factor: - without amine addition 35 g / min. - with the addition of amine 70 g / min. Degree of white light reflection: - contaminated sulfur 65.2% - purified sulfur: no addition of amine 90.0% with the addition of 91.1% PL