Способ очистки газов от диоксида серы
Изобретение относится к технологии утилизации S02 из газов, применяемой в металлургической промышленности при очистке газов, содержащих до 70% S02, и позволяющей повысить степень очистки. Газы, содержащие S02. обрабатывают водной суспензией продуктов от гидрометаллургической переработки концентратов, получаемых из медно-никелевой руды. Очистку ведут при 25-100°С, содержании твердого в суспензии 10-50 мас.% и рН 1,5-4. Используются продукты от гидрометаллургической переработки из ряда: окисленная пульпа после автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата или штейна, серосульфидный концентрат, сульфидный концентрат, железистые хвосты серосульфидной флотации. Степень очистки от S02 99,6-100%. Отработанный сорбент используют в основном производстве. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.
СОЮЗ СОВГТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю В 01 0 53/34
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703357/26 (22) 13,06.89 (46) 23,03.92,Бюл. N 11 (71) Государственный научно-исследовательский институт цветных металлов (72) Б,И.Ерохин, T.Н.Матевич, А.А.Седыгина, А.Г.Китай, С,И.Ройтберг, Ж,И.Розенберг и В.И.Волков (53) 66.074.378, 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1526788, кл. В 01 D 53/34, 1987, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ДИОКСИДА СЕРЫ (57) Изобретение относится к технологии утилизации S0z из газов, применяемой в металлургической промышленности при очистке газов, содержащих до 70% ЯОг, и
Изобретение относится к утилизации диоксида серы из газов и может быть использовано в металлургической промышленности при очистке газов с содержанием диоксида серы до 70%.
Наиболее близким к изобретению является способ очистки газов от диоксида серы путем обработки его суспензией, представляющей собой смесь с водой измельченного спека твердых отходов переработки медноникелевых руд в виде шлаков или хвостов автоклавного выщелачивания с карбонатами щелочноземельных элементов. Последний получают, спекая указанные продукты при 870-1190 С и массовом соотношении отходов и карбонатов 1:(0,75 — 4), Отношение жидкого к твердому в суспензии составляет (14 — 30):1.
Способ имеет следующие недостатки:
„. Я2«» 1729692 А1 позволяющей повысить степень очистки.
Газы, содержащие 502, обрабатывают водной суспензией продуктов от гидрометаллургической переработки концентратов. получаемых из медно-никелевой руды. Очистку ведут при 25-100 С, содержании твердого в суспензии 10 — 50 мас.% и рН 1,5 — 4.
Используются продукты от гидрометаллургической переработки из ряда: окисленная пульпа после автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата или штейна. серосульфидный концентрат, сульфидный концентрат, железистые хвосты серосульфидной флотации. Степень очистки от 302
99,6-100%. Отработанный сорбент используют в основном производстве, 1 з.п. ф-лы.
1 табл. — специальное приготовление абсорбента за счет спекания с щелочноземельными элементами, что влечет за собой значительные энергетические затраты на их добычу, транспортировку, спекание, измельчение, приготовление суспензии; — высокая металлоемкость аппаратуры за счет сильного разубоживания суспензии (ж:т = 14:30: 1); — абсорбция диоксида серы из газа с содержанием не более 1,1% диоксида серы; — абсорбент после утилизации диоксида серы не используется;
1 — абсорбционная емкость поглощения во многом зависит от соотношения составляющих компонентов в спеке: без добавки карбонатов щелочноземельных элементов степень поглощения 7,9%;
1720692 — максимальная степень поглощения диоксида серы — 99,3%.
Цель изобретения — повышение степени очистки газа.
Пример 1, Очистке подвергают газ. содержащий 4,6% диоксида серы и 7,4% кислорода, остальное — азот. В качестве абсорбента диоксида серы используют пульпу серосульфидного концентрата, который является промпродуктом окислительной автоклавной технологии переработки пирротинового концентрата и содержащий, %: сульфида никеля 9,1: сульфида меди 1.4, сульфида железа 14,1, оксидов железа 18,4, серы 50,6. Газ пропускают со скоростью 3 л/мин через абсорбер (реактор), заполненный пульпой абсорбента: 2 л воды и 800 г твердого (40%). Очистку проводят при температуре пульпы 70 С. Степень очистки газа от диоксида серы при рН 2 составляет
400%. В процессе очистки выход абсорбен та уменьшается и составляет 624 г (78%) при содержании, %: сульфида никеля 11,6, сульфида меди 1,8, сульфида железа 14,4. серы 69,4. Результаты опыта представлены в таблице (опыт 1), Отработанный абсорбент направляют в технологию, откуда был позаимствован, увеличив тем самым производительность передела.
В опытах 2 — 4 очистку газа проводят аналогично опыту 1 при 25, 50 и 1000С, опыты
5-8 — аналогично опыту 1 при содержании в пульпе твердого 50, 25, 10 и 5%.
Опыты 9 —.13 проведены аналогично опыту 1 при содержании в газе; on, 9 — 1,0%
ЯО2 и 21,7% 02, оп. 10 — 6,2% S02 и 2% 02, on. 11 — 12% ЯОр и 4,4% Oz, on. 12 — 22,7%
SOz и 4,5% 02, on. 13 — 70,8% ЯОр и 1,5% Oz.
Из таблицы видно, что с помощью абсорбента по изобретению обеспечивается высокая эффективность очистки газа — 99,5—
100% в интервале температур ведения очистки 25-100ОС из газа, содержащего от 1 до
70% диоксида серы, при содержании твердого. в пульте 10 — 50 мас. % и при значениях рН 1,5 — 4. Снижение температуры очистки ниже указанного предела снижает производительность процесса из-за уменьшения поглотительной емкости абсорбента, повышение (более 100 С) потребует применения специальной аппаратуры, работающей под давлением .и, как следствие, удорожание процесса. При содержании твердого в пульпе абсорбента менее 10 мас.% уменьшается эффективность очистки газов, а повышение его более 50% — экономически невыгодно, поскольку требует дополнительных затрат по сгущению продуктов — абсорбентов, получаемых в
55 гидрометаллургических схемах. Кроме того, транспортирование абсорбента при содержании более 50% твердого вызывает определенные трудности, связанные с его оседанием в трубопроводе. Снижение величины. рН очистки менее 1,5 уменьшает эффективность очистки газов, а повышение более 4 приводит к удорожанию процесса из-за увеличения количества используемого абсорбента и соответственно снижения его производительности.
Пример 2.. Очистке подвергают газ, содержащий 8,4% диоксида серы и 4,3% кислорода. В качестве эбсорбента диоксида серы используют сульфидный концентрат окислительной эвтоклавной технологии от переработки пирротиновых концентратов и содержащий, %: сульфида никеля 15,4, сульфида меди 3,1, сульфида железа 47, оксидов железа 18,0. серы 4,9. Пульпу концентрата, содержащего 2 л воды и 500 г твердого (25%) с температурой 90 С, пропускают через абсорбер (условия аналогичны примеру 1), Степень очистки газа от диоксида серы при рН 1,5 составляет 99,8%, выход абсорбента — 81% (опыт 14). Отработанный абсорбент направляют в пирометаллургию на выделение цветных металлов, Пример 3. Очистке подвергают газ, содержащий 6,0% диоксида серы и 1,5% кислорода. В качестве абсорбента диоксида серы используют окисленную пульпу от выщелачивания пиоротинового концентрата, содержащую, %: сульфида никеля 1, сульфида меди 0,3, сульфида железа 15, оксидов железа 56, серы 19. Содержание в пульпе твердого 800 r (40%). Температура очистки газов -900. Степень очисти газа от диоксида серы при рН 1,5 составляет» 100%, выход абсорбента — 49% (опыт 15), Отработанный абсорбент направляют на выщелачивание вместе с исходным пирротиновым концентратом.
Пример 4, Очистке подвергают газ, содержащий 4,6% диоксида серы и 2% кислорода. В качестве абсорбента диоксида серы используют хвосты флотации окислительной автоклавной технологии переработки пирротиновых концентратов, содержащие, %: сульфид никеля 0,5, сульфид меди 0,15, сульфид железа 4,8,оксиды железа.
47,2, серу 2,5, Содержание в пульпе твердого 400 г (20%), температура очистки газов
100 С. Степень очистки газа, содержащего
4 6% S02 и 2% 02 от диоксида серы при рН
1,5, составляет 99,6%, выход абсорбента—
14% (опыт 16). Отработанный абсорбент направляют на совместное выщелачивание с исходным пирротиновым концентратом, 1720692 был позаимствован. При этом улучшается его качественный состав по основным компонентам, что положительно отражается на показателях технологии. Использование аб5 сорбента позволяет утилизировать газ с содержанием до 70% диоксида серы.
Формула изобретения
Пример 5. Очистке подвергают газ, содержащий 5% диоксида серы и 2,5% кислорода. В качестве эбсорбента диоксида серы используют пульпу от окислительного автоклавного выщелачивания штейна, содержащую в твердом. %; сульфид никеля
0,4, сульфид меди 0,1, сульфид железа 6.1, оксиды железа 59, серу 1.9.Содержание в пульпе твердого 600 г {30%). Температура очистки газов — 70 С. Степень очистки газа от диоксида серы при рН 1,5 составляет
100%, выход абсорбента 16% (опыт 17). Отработанный абсорбент поступает на выщелачивание совместно с исходным штейном.
1. Способ очистки газов от диоксида се10 ры путем обработки его водной суспензией продуктов от гидрометаллургической переработки концентратов, получаемых из медноникелевой руды, отличающийся тем, что; с целью повышения степени очистки raI5 зов, в качестве указанных продуктов используют окисленную пульпу после автоклавного выщелачивания пирротинового концентрата или штейна, или серосульфидный концентрат. или сульфидный концентрат, или желези20 стые хвосты серосульфидной флотации.
2, Способ по п,1, отл ич а ю щи йс я тем, что очистку газов ведут при температуре 25100 С. содержании твердого в суспезии 1050 мас.% и величине рН, равной 1,5-4.
Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки газов от сернистого ангидрида до 99,6 — 100% против 7,9% s исходном способе при использовании суспензии хвостов автоклавного выщелачивания.
Кроме того, используется абсорбент. который является промпродуктом технологии и после применения его для утилизации он вновь возвращается в технологию, откуда
Абсорбент
Соде р" жание
302 в газе.
Температура очистки, С
Опыт
Состав, Ж
Содержание
CuS FeS Fe(0H)< S
NiS твердого в пульпе, 3
2
4
6
8
l1
12
13
14
16
70 4,6 40
25 4,6 40
50 4 6 40
100 4 6 40
70 4,6 50
70 4,6 25
70 4 6 10
70 4,6 5
70 . 1,0 40
70 6,2 40
70 12 0 40
70 22 7 40
70 70 40
90 84 25
90 6,0 40
100 4 6 20
70 5,0 30.
9 1 1,4 14 1
1,4 14, 1
91 14 141
91 I 4 141
9 I 14 141
9,1 1,4
9 I 14 141
9э 1 1э4 1411
91 1 4 141
91 14 141
91 14. 14 I
91 14 141
91 14 141
154 31 47
10 03 15
0 5 015 48
04 01 61
18,4
18,4
18,4
18,4
18,4
18, 4
18,4
18,4
18,4
18,4
18,4
18,4
18,4
18,0
56,0
47,2
59,0
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
50,6
4,9
19,0
2,5
1 9
1720692. /
Продолжение таблицы
»»»»
Состав Ф
NiS
» »»
Отработанный абсорбент (твердое) Степень очистки газа от диоксида серы при рй
Опыт
Выход от исходно" го, Ф
2 1,5 0,8
CuS
Составитель Б.Ерохин
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.КорольРедактор Н,Козлова
Заказ 909 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2
4
6
8
11
12
l3
14
16
100 100
100 100
100 100
100 100
100 100
100 100
100 100
91 90
100 100
100 100
100 100
100 100
100 " 100
100 100
100 100
100 100
1 00 100
100 99,6
99,6 99,5
100 99,7
100 100
100 100
100 100
99,8 99,6
88 86
100 100
100 99,6
100 99,7
100 99 7
100 99,6
100 99,8
100 100 I00 99,6
100 100
96
96
97
96
97
94
81
96
94
92
84
96
98
92
78
88
82
76
81
77
86
91
78
77
69
81
49
14
11,6
10,1
10,9
11,8
11 1
l1 7
10,5
9,6
10, 11 7
12э0
12,9
19,2
2,1
3,6
2,4
1,8 69,4
1,6 62,9
1.7 70,1
t,8 78,1
1,7 71,9
1,8 72,6
1,6 67,7
15 559
1,8 69,9
1,8 71,4
2,0 76 3
3,9 7 5
0,6 43,5 I 1 21,8 0,6 11,9
