Способ утилизации газов, содержащих сернистый ангидрид

(51) 01 53/52 (2006.01) 01 53/78 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ получаемого продукта двуводного гипса из кека и повышение извлечения соды в раствор. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе утилизации газов, содержащих сернистый газ, включающий орошение газов содержащих серный ангидрид, раствором соды с получением сульфита натрия, которые вводят в состав шихты, состоящей из угля, карбоната кальция, прокаливание шихты, фильтрование,отстаивание с получением в верхнем слое раствора соды, который возвращают на стадию орошения, а в нижнем слое - нерастворимого осадка сульфида кальция, способ осуществляют в присутствии марганцевой руды, при этом полученный нерастворимый осадок сульфида кальция репульпируют водой при соотношении ЖТ 11, а марганцевую руду добавляют в полученную пульпу в стехиометрически необходимом количестве для перевода сульфида серы до сульфата и продувают воздухом. При этом продувку пульпы воздухом осуществляют в течение 35 - 45 минут и температуре пульпы 25-35 С. Таким образом, предложенный способ позволяет утилизировать газы, содержащие сернистый ангидрид, регенерировать соду, используемую при утилизации и получать из нерастворимого осадка сульфида кальция гипс,используемый в строительной промышленности.(72) Курманбаев Болат Токанович Серба Николай Герасимович Шумский Виктор Александрович Юсупов Халел Валиевич Абжаппаров Абдумуталип Абжаппарович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Восточный научноисследовательский горно-металлургический институт цветных металлов Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 18258, кл. 01 53/52, 01 53/78, опубл. 15.02.2007 г., бюл. 2(57) Изобретение относится к утилизации отходящих слабосернистых газов предприятии цветной металлургий и химического производства. Задачей предлагаемого способа является повышение эффективности за счет дополнительно Изобретение относится к утилизации отходящих слабосернистых газов предприятии цветной металлургий и химического производства. Наиболее близким по техническим решением является способ утилизации газов, содержащих сернистый ангидрид,предусматривающий орошение газов раствором соды, с получением сульфитов, бисульфитов, которые вводились в состав шихты, включающей уголь, карбонат кальция и марганцевую руду при соотношении компонентов 23 ССаСО 31,510,15. Полученную шихту при температуре 800 С прокаливали в течение 40 мин. Марганцевая руда,содержащая не менее 10 диоксида марганца вводилась через 15 минут после начала прокаливания в соотношении до 15 к сульфиту и бисульфиту натрия. Полученный прокаленный материал выщелачивался водой, после фильтрации получали от 80 до 90 раствора соды и нерастворимый остаток (кек) (Предпатент РК 18258, кл. 01 53/52, 01 53/78, опубл. Бюл. 2, 2007 г.). Недостатком способа, является то, что получаемый кек, складируется в отвалах и при определенных условиях наносит вред окружающей среде. При утилизации сернистого газа недостаточно высокая регенерация соды, т.к. добавка марганцевой руды в шихту в конце процесса прокаливания приводит к потере части регенерированной соды, по причине прохождения побочных реакций в связи с присутствием сильного окислителя. Также окисление сульфида кальция до сульфата происходит не полностью в случае добавки марганецсодержащего материала в конце процесса прокаливания. Задачей предлагаемого способа является повышение эффективности за счет дополнительно получаемого продукта двуводного гипса из кека и повышение извлечения соды в раствор. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе утилизации газов, содержащих сернистый газ, включающий орошение газов содержащих серный ангидрид, раствором соды с получением сульфита натрия, которые вводят в состав шихты, состоящей из угля, карбоната кальция, прокаливание шихты, фильтрование,отстаивание с получением в верхнем слое раствора соды, который возвращают на стадию орошения, а в нижнем слое - нерастворимого осадка сульфида кальция, способ осуществляют в присутствии марганцевой руды,согласно изобретению,полученный нерастворимый осадок сульфида кальция репульпируют водой при соотношении ЖТ 11, а марганцевую руду добавляют в полученную пульпу в стехиометрически необходимом количестве для перевода сульфида серы до сульфата и продувают воздухом. При этом продувку пульпы воздухом осуществляют в течение 35-45 минут и температуре пульпы 25-35 С. Использование при прокалке шихты, состоящей только из сульфита натрия, угля и карбоната кальция позволяет получать растворы соды с повышенным ее содержанием, т.к. при добавке 2 пиролюзита в шихту во время прокаливания происходит потеря части регенерированной соды,по причине прохождения побочных реакций в связи с присутствием сильного окислителя. Окисление сульфида кальция до сульфата происходит не полностью также в случае добавки пиролюзита в процессе прокаливания. Репульпирование сульфида кальция при ЖТ 11 и добавка марганцевой руды (пиролюзита) в стехиометрическом количестве по отношению к полученному сульфиду натрия в кеке обеспечивает перевод всей сульфидной серы до сульфата и при продувке воздухом достигается наибольший контакт пульпы сульфида кальция с окислителями пиролюзитом и воздухом,тем самым обеспечивается высокая степень окисления сульфида кальция до сульфата или двуводного гипса - 222. Температуре пульпы 25-35 С тоже оптимальна,повышение не оказывает существенного влияния на степень окисления сульфида кальция. Таким образом,предлагаемый способ утилизации позволяет получать двуводный гипс,пригодный в строительной промышленности и повысить извлечения соды в раствор. Способ осуществляется следующим образом- орошение газов раствором соды с получением сульфитов, бисульфитов натрия- регенерация соды восстановлением из сульфитов натрия путем прокаливания шихты,состоящей из сульфита, угля и карбоната кальция- получение двуводного гипса - 22 Н 2 из кека, содержащего сульфид кальция путем его репульпирования водой и добавкой в пульпу марганцевой руды(пиролюзита) в стехиометрически необходимом количестве для перевода сульфида серы до сульфата и продувкой воздухом. Пример 1 (по известному способу). Проводили прокаливание шихты состоящей из 15 г смеси сульфита и бисульфита натрия, 10 г карбоната кальция, 1,5 г угля при температуре 800 С с общим временем прокаливания 40 мин. Марганцевая руда, содержащая диоксид марганца вводилась через 15 мин после начала прокаливания в количестве 1,2 г. Полученный прокаленный материал выщелачивался водой, после фильтрации получали около 80 раствора соды. Пример 2 ( по предлагаемому способу). Усредненная и перемешанная шихта,содержащая заданное количество сульфита натрия(полученного орошением сернистых газов раствором соды), известняка и угля в соотношении 20 кг сульфит натрия 4,4 кг угля 20 кг известняка помещалась в тигельную шахтную печь диаметром 400 мм, высотой 1200 мм и подвергалась термической обработке. Перемешивание шихты в печи осуществляется при помощи мешалки из нержавеющей стали. Температура в печи в пределах 850-870 С, проба в печи прокаливалась в течение 30 минут. После прокаливания, полученный материал обрабатывался дистиллированной водой в баке агитаторе объемом 200 литров. Полученный раствор выщелачивания отстаивался, после чего верхний отстой (раствор соды) снимался откачиванием в баксборник. Раствор анализировался на содержание соды и сульфита натрия, а нерастворимый остаток кек на определение содержания сульфида кальция. Содержание соды в полученном растворе составляло 95. После чего нерастворимый остаток,содержащий в основном сульфид кальция репульпировался водой до соотношения ЖТ,равного 11. В исходной пульпе содержание сульфида кальция в пределах 90. Включалась мешалка агитатора и в пульпу вводили марганцевую руду(пиролюзит),в стехиометрически необходимом количестве 4,8 (2 кг). Затем пульпу продували воздухом с расходом 80 литр/мин в течении 35 минут, при температуре пульпы 30 С. После окончания продувки пульпа фильтровалась на нутч-фильтре. Полученный кек снимался с поверхности фильтра,просушивался и анализировался на содержание и количество водного сульфата кальция термогравиметрическим способом. В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 89. Пример 3 (по предлагаемому способу). Условия опыта, как в примере 2. Отличие состоит в том, что продувку воздухом осуществляли в течение 45 мин. В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 93. Пример 4 (по предлагаемому способу). Условия опыта, как в примере 2 и 3. Отличие состоит в том, что продувку воздухом осуществляли в течение 55 мин. В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 93. Пример 5 (по предлагаемому способу). Условия опыта, как в примере 3. Отличие состоит в том, что температура пульпы при продувке составляла 40 С В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 93. Пример 6 (по предлагаемому способу). Условия опыта, как в примере 3. Отличие состоит в том, что пиролюзит добавляли в количестве (1 кг), т.е. в стехиометрически меньшем количестве от необходимого для окисления сульфида кальция. В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 86. Пример 7 (по предлагаемому способу). Условия опыта, как в примере 3. Отличие состоит в том, что пиролюзит добавляли в количестве (3 кг), т.е. в стехиометрически большем количестве от необходимого для окисления сульфида кальция. В результате окисления сульфида кальция продувкой воздухом через пульпу получали гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 93. Как видно из приведенных примеров предлагаемый способ позволяет регенерировать соду и получать растворы с содержанием соды до 95 (Пример 2) против существующего способа 80 (Пример 1). Полученный кек перерабатывать и получать гипс с содержанием двуводного сульфата кальция до 93, который используется в строительной промышленности, а не складируется в отвалах и не наносит вред окружающей среде. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ утилизации газов, содержащих сернистый ангидрид, включающий орошение газов,содержащих сернистый ангидрид, раствором соды с получением сульфита, который вводят в состав шихты, состоящей из угля, карбоната кальция,прокаливание шихты, выщелачивание водой,фильтрацию, отстаивание с получением в верхнем слое раствора соды, который возвращают на стадию орошения газов, а в нижнем слое - нерастворимого осадка сульфида кальция, при этом способ осуществляют в присутствии марганцевой руды,отличающийся тем,что полученный нерастворимый осадок сульфида кальция репульпируют водой при соотношении ЖТ 11, а марганцевую руду вводят в полученную пульпу в стехиометрически необходимом количестве для перевода сульфида кальция до сульфата, и продувают воздухом. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что продувку пульпы воздухом осуществляют в течение 35 - 45 минут. 3. Способ по п.1 отличающийся тем, что продувку осуществляют при температуре пульпы 25 - 35 С.