Способ переработки полиметаллического сульфидного сырья

(51) 01 1/00 (2006.01) 01 3/00 (2006.01) 01 21/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ полиметаллического сульфидного сырья и утилизации сернистого газа. Задачей заявляемого изобретения является снижение энергоемкости, обеспечение автогенности процесса и соотношения сероводорода и сернистого газа для увеличения полноты извлечения серы из газов. Технический результат, достигаемый при этом,заключается в интенсификации и упрощении управлением процесса обжига,повышении извлечения серы из газов, сокращение расхода острого пара или полная замена на сырой пар воды. Решение поставленной задачи достигается путем использования части полученных при предварительном обжиге пирротинов для выделения сероводорода, который подают в отходящие газы, а для поглощения избыточного (следов) сероводорода или 2 отходящие газы пропускают через кислый раствор сульфата железа , регенерируемый продувкой воздуха.(72) Жумашев Калкаман Турумбетов Урустем Абдрахманович Нарембекова Айтбала(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Химикометаллургический институт им. Ж. Абишева 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 16457, С 22 1/02, 15.11.2005, бюл.11(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СУЛЬФИДНОГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к области металлургии,в частности, к способам обжига с удалением серы в элементарной форме (мышьяка в сульфидной) и может быть использовано для переработки 20989 Изобретение относится к области металлургии, в частности, к способам обжига с удалением серы в элементарной форме (мышьяка в сульфидной) и может быть использовано для переработки полиметаллического сульфидного сырья и утилизации сернистого газа. Распространен способ переработки пиритсодержащего сырья окислительным обжигом с частичным или полным удалением серы в виде сернистого газа для производства серной кислоты и переводом сульфидов железа в формы оксидов. Затем проводится хлорирующий обжиг с последующей хлоридовозгонкой. Огарки, после извлечения из них цветных, редких и благородных металлов, в виде кондиционных железорудных окатышей используются в доменном производстве(Резник И.Д., Лакерник М.М., Миронова М.Н. и др. Экономическая эффективность переработки пиритных концентратов. - Цветные металлы, 1971, 5, . 13-18). Недостатками способа являются многостадийность и длительность процесса,выделение серы в агрессивный и трудноперевозимый продукт. Наиболее близким техническим решением,выбранным в качестве прототипа, является способ по предпатенту РК 16457, включающий предварительную десульфуризацию пиритсодержащего сырья сернистого газа от плавильной печи и паро-воздушной смеси при 550-730. Количество подаваемого в систему воздуха в процессе десульфуризации пирита должно отвечать образованию сероводорода и сернистого газа в сооотношении 21, которое достигается при мольном отношении воды и кислорода 52 и обеспечит полное протекание реакции 222223 По прототипу требуется большой расход острого пара (101). Недостатками способа являются высокая энергоемкость процесса и сложность обеспечения автогенности и регулировки состава газовой фазы для обеспечения полного перевода серы в элементарную форму. Задачей предлагаемого изобретения являются снижение энергоемкости, обеспечение автогенности процесса и соотношения сероводорода и сернистого газа в отходящих газах 21. Техническим результатом изобретения является сокращение расхода острого пара или полная замена на сырой пар воды. Технический результат достигается тем, что процесс проводят в следующем порядке на первой стадии отделяют часть продукта диссоциации и используют его как источник сероводорода,который попадает в отходящие газы паровоздушного обжига. Паровоздушный обжиг ведут при избытке воздуха из расчета образования смеси отходящих газов 22(1.0-1.8)1, что соответствует избытку кислорода на 20-50 по сравнению с прототипом и обеспечивает автогенность процесса. 2 Огарок на 90-70 поступает на плавку в черновую медь. Газы от паровоздушного обжига(2) объединяются для получения серы. Новизной предлагаемого изобретения является использование части полученного при предварительном обжиге моносульфида железа для выделения сероводорода, который подают в отходящие газы паровоздушного обжига. 2442 Для решения поставленной задачи предложено часть полученных при предварительном обжиге пирротинов использовать для выделения сероводорода, который подают в отходящие газы паро-воздушного обжига. Введение в систему дополнительного количества сероводорода максимально увеличивает производительность печи и степень извлечения серы. Избыток сероводорода улавливается кислым раствором сульфата железапо реакции 22(4)32424 Полученная элементарная сера может быть извлечена автоклавной выплавкой по известным применяемым технологиям. Регенерацию сульфата железапроводят продувкой воздуха через кислый раствор сульфата железа 240,5 О 224 - 2(4)3 Н 2 О Существенным отличием способа является то,что часть полученного при предварительном обжиге моносульфида железа выводят и используют как источник сероводорода, который подают в отходящие газы паро-воздушного обжига. Этот признак обеспечивает получение положительного результата - интенсификации процесса обжига и полноты извлечения серы из газов. В ходе обжига был получен огарок с содержанием магнетита(34)72,1-76,1, благодаря этому повысилось качество железного продукта за счет увеличения выхода магнетита при мокрой магнитной сепарации. Примеры. Исходное сульфидное сырье в виде гранул (900 г) помещали в зону зажигания вертикальной шахтной печи с вертикальными колосниками, а через кварцевую трубку в печи сопротивления подавали воздух через слой кокса со скоростью 60 л/ч до получения температуры в слое гранул 600 С, что соответствует температуре интенсивной диссоциации пирита. По достижению температуры 600 С электрообогрев печи сопротивления отключали и выдерживали гранулы в течение 30 минут. Полученные таким образом пирротины использовали в остальных опытах для получения сероводорода путем выщелачивания серной кислотой, оптимальная концентрация которой при температуре 60 С составляла 30. Остальные опыты были проведены с заменой сырья,подачей в зону обжига паровоздушной смеси, с подачей восстановительного газа и смешением сероводорода с отходящими газами, с улавливанием избытка сероводорода улавливается кислым раствором сульфата железа , который готовился с использованием промывных вод газов от паровоздушного обжига. Паровоздушная смесь 20989 подавалась путем предварительного пропускания горячего воздуха (450-500 С) через слой кипящей воды. По окончанию опыта охлажденные и усредненные огарки анализировали на содержание серы. Время каждого обжига составило 30 минут. Скорость подачи воздуха - 60 л/ч. Промывные воды газов от паро-воздушного обжига использовали для приготовления кислого раствора сульфата железа. Состав исходного пиритного концентрата, вжелеза - 38,5 серы - 39,1 меди - 1,6 свинца -0,78 цинка - 1,5 кремния - 3,2. Результаты опытов представлены в таблице. Таблица Содержание, В,2 ловушке с 2(4)3, Степень десульфуризации.в 34 по по огарке в уловленной огарку огарке сере Как видно из таблицы, с повышением температуры паровоздушного обжига повышается степень десульфуризации. Однако, при температуре выше 850 С обжиг осложняется, затрудняется контроль в связи с возможным резким сплавлением гранул, при котором в газовом выбросе появляется незначительное количество диоксида серы. При использовании сероводорода визуально не наблюдается выделения газа голубого цвета, что указывает на заметное снижение или отсутствие диоксида серы. В случае избытка сероводорода, когда наблюдается уловимый запах,по предлагаемому способу утилизируют его из отходящих газов после пыле-серо-улавливания кислым раствором сульфата железа , который регенерируют продувкой воздуха. Для приготовления кислого раствора сульфата железа используют отработанные растворы пирротина в серной кислоте. Эксперименты показали перспективность использования регенерируемых кислых растворов железа для утилизации сероводорода из газов,3 20989 содержащих менее 1-3 сероводорода. Достоинством предлагаемого способа, являются высокая эффективность, повышение качества железного продукта, низкая стоимость, отсутствие отходов и простота в управлении. Преимуществом предлагаемого способа обжига перед известными является использование сероводорода для дополнительного удаления серы в элементарном виде, улучшение экологической обстановки за счет снижения и даже полного исключения выделения серосодержащих газов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ переработки полиметаллического сульфидного сырья, включающий десульфуризацию сырья пара-воздушным обжигом при температуре 550-730 С, отличающийся тем, что обжиг ведут при 550-850 С путем пропускания горячего воздуха через слой кипящей воды, а недостаток сероводорода компенсируют за счет его выделения при растворении части образованного пирротинового огарка в серной кислоте, отходящие газы объединяют и после пылесероулавливания пропускают для поглощения избыточного сероводорода или диоксида серы через кислый раствор сульфата трехвалентного железа, которого,регенерируют продувкой воздуха.