Пост опубликован: 14.08.2012

Сырье

Пириты. Серный колчедан (пирит) применяется в производстве серной кислоты с 1835 года. Пирит оценивается по содержанию в нем серы: чистый пирит (FeS2) состоит из 53,5% S и 46,5% Fe. Природные пириты содержат от долей процента до нескольких процентов примесей-сульфидов меди, свинца, цинка, никеля, мышьяка, соединений селена, теллура и др., окислов кремния, алюминия, кальция, магния и некоторые соли (сульфаты и др.); в состав пиритов входят также золото и серебро в количествах от нескольких граммов до десятков граммов на тонну.
Присутствие железа, меди и некоторых других металлов приводит к потере серы, остающейся в огарке в виде сульфатов этих металлов.
Если содержание цветных металлов — меди, цинка, свинца превышает один процент, сырье используется для получения этих металлов. Так, например, для выплавки меди руду обогащают флотацией. При этом она разделяется на части: медный концентрат и флотационные хвосты, куда входит серный колчедан и другие примеси. Содержание серы во флотационных хвостах составляет 33-38%; флотационные хвосты подвергают пере-флотации с целью удаления «пустой» породы. Полученный пиритный концентрат содержит 45-50% серы.
Медный концентрат идет на производство меди, а флотационные хвосты являются главным сырьем для производства серной кислоты. Так, например, при флотации руды, содержащей 1,3% Си и 41,5% S, хвосты содержат 48% S и 0,23% Си, а медный концентрат — 12,0% Си и43,0% S.
В полученных концентратах и хвостах имеется около 50% воды; их подвергают отстаиванию, а затем фильтрованию, после чего остается 10-15% воды. Эту влагу удаляют путем высушивания топочными газами во вращающихся барабанных сушилках, выдающих сухой колчедан с 0,5-2% влаги, который направляется на сернокислотные заводы. Серный колчедан, содержащий минимальные количества цветных металлов и достаточное количество серы, называется рядовым и используется только
В Советском Союзе выявлены огромные запасы природной серы — Гаурдагское месторождение и Шорсу в Узбекистане, Роздольская сера в УССР, а также менее богатые залежи на средней Волге, в Крыму, на Кавказе и в других местах.
Природная сера залегает главным образом в горных породах — изверженных и осадочных. Если они залегают неглубоко под землей, добычу ведут открытыми разработками; применяется также шахтный способ добычи. Содержание серы в породах сильно колеблется. Так, в залежах оно низкое (около 7%), а в залежах Средней Азии -высокое (до 40%)- В руде Роздольского месторождения (Западная Украина) содержится 25-30% серы и выше.
Самородную серу извлекают из руд разными методами в зависимости от содержания серы. Дробленую серную руду обрабатывают после предварительного обогащения флотацией. Чаще всего руду нагревают, чтобы выплавить из нее серу (температура плавления серы 120° С) огневым способом или паром. Выплавку серы из богатых руд ведут в автоклавах с помощью водяного пара при давлении 3,5-5 атм.
В США выплавляют серу под землей перегретой водой 1 Г.(170°С), которую пускают в горизонты по трубам, проложенным в буровых скважинах (метод Фраша). Расплавленная под землей»сера вместе с водой выдается на поверхность, где она затвердевает в продукт, содержащий 98-99% серы.
Получение серы, содержащейся в углях и выделяющейся в виде сероводорода при коксовании, изложено при описании очистки коксового газа.
Значение имеет газовая сера, получаемая из обжиговых газов при обжиге колчеданов, либо при переработке медистых колчеданов на медь. Если газ, содержащий серу в виде S02, подвергнуть действию восстановителя, то из S02 выделится сера. В качестве восстановителя можно применять уголь, окись углерода, водород, природный и генераторный газы. Основные реакции для первых двух восстановителей можно изобразить уравнениями
Если к шихте добавить нужное количество глины, то ее компоненты при 1450-1500° С образуют с СаО клинкер, который после помола дает портландцемент. Таким образом, при переработке гипса можно получать как серную кислоту, так и цемент. Однако малое содержание серы в гипсе (18%) мешает пока широкому использованию его как сырья. Из прочих видов сырья для производства серной кислоты большое значение имеет сероводород, извлекаемый из коксовых и других промышленных газов, кислые гудроны, представляющие собой отходы нефтеперерабатывающей промышленности. В настоящее время исследуется возможность использования двуокиси серы, содержащейся в дымовых газах, получаемых при сжигании угля, серы, входящей в состав доменных шлаков и др. В СССР для производства серной кислоты и серы пока применяются главным образом колчедан (60%), сера (18%), сероводород (5%) и газы металлургических печей (17%). В ближайшие годы при абсолютном росте всех видов применяемого сырья доля колчедана будет уменьшаться.

Читайте так же:

    Комментарии запрещены.