книги из ГПНТБ / Добросельская, Н. Н. Использование сернистых газов на медеплавильных заводах за рубежом для производства товарных видов продукции

отфильтровывают, промывав и сушат. Технический селен содержит С/6—33а* об.

3 работе [ 42 J рассмотрены варианты промышленного получе­ ния селена из шламов промывного отделения с 35й-ным извлечением селена. 3. этом случае обработку шлама проводят в две стадии.

Сначала раствор обрабатывают таким количеством сульфита натрия, которое соответствует переходу в раствор только серы, затем до­ бавляют остальное количество сульфита натрия [ 4 3 J .

При обработке шламов гипохлоритам кальция и хлорной изве­ стью с последующей экстракцией селена и теллура (после подкис­ ления) при добавлении раствора соды достигнуто 99$-ное извлече­ ние теллура и 99,4$-ное извлечение селена [ 44 J .

Наряду с селеном из шламов и промывных кислот на заводах "Нордцойчз Асрфинери" (ФРГ), "Саганосеки" (Япония), "Поппер клиф" (Панада), "Гарфилд" (США) извлекают также рений, теллур, плати­ ну, палладий. Селен и платина выделяются из сернокислотных шла­ мов на заводе "Хитачи" (Япония). Селен стандартного качества и специальных марок производится на заводе "Роншен" (Гвеция) и

ряде других заводов.

3 последние годы промывную кислоту очищают от шламов с ис­ пользованием ужльтр-прессов или непрерывно действующих барабан-, ных закуум-срильтров.

Вопрос очисткисернистых газов от фтористых соединений

на зарубежных заводах не нашел пока радикального решения. Обыч­ но ограничиваются защитой оборудования от коррозионного дейст­ вия накопляющихся в промывной кислоте в процессе промывки фто­ ристых соединений и фтористого водорода в газе и выводом загря­ зненной фторсоединениями слабой кислоты, которую закрепляют и используют для производства удобрений.

На некоторых зарубежных заводах футеровку промывных башен изготовляют из графитовых блоков, что значительно повышает срок их службы.

Обычная контактная схема окисления сернистого газа

кислоты и компрессором подается через теплообменник в контакт­ ный аппарат, в котором сернистый ангидрид в присутствии ванади-

20

евого катализатора взаимодействует с кислородом и образует сер­ ный ангидрид.

вся аппаратура очистки и осушки газа работает под разреже­

нием, аппаратура же контактного и абсорбционного отделений - под избыточным давлением.

При окислении сернистого ангидрида происходит экзотерми­ ческая реакция, сопровождающаяся значительным выделением тепла и разогревом га за . Для более глубокого окисления сернистого ан­ гидрида процесс контактирования проводят в многослойных контак­ тных аппаратах с промежуточным охлаждением газа между слоями катализатора в газовых и охлаждаемых водой теплообменниках.Теп­

лорода в газовой см еси ), а окисленный газ перед абсорбцией ох­ лаждается до х30-ц10°С.

Олеумный абсорбер орошают 20;;>-ным олеумом. В этом абсорбе­

ре газ охлаждается, и 30 -7(Ь серного ангидрида из газа перехо­ дит в жидкую улзу. Из олеумного абсорбера газ подается в моно­ гидратный абсорбер, который орошается S 3 ,3 -3 3 ,6Й-ной серной ки­ слотой, где практически весь оставшийся в газе серный ангидрид поглощается, переходя в серную кислоту.

Процесс поглощения серного ангидрида в олеуме и моногидра­ те сопровождается значительным выделением тепла, образующегося в результате протекания экзотермической реакции образования сер­ ной кислоты. Поэтому в циклах орошения абсорберов установлены холодильники крепкой кислоты, охлаждаемые холодной водой и обес­ печивающие необходимый температурный режим циркулирующих и про­ дукционных кислот.

Стабильность концентраций кислот в олеумных, моногидратных и сушильных башнях поддерживается за счет взаимной циркуляции по схеме "сушильная - моногидратная - олеумная" и, наоборот, "олеумная - моногидратная - сушильная". Таким образом, стабиль­ ность концентрации олеума поддерживают путем подачи моногидрата в соответствующие сборники олеумного абсорбера, а стабильную концентрацию сушильной кислоты - подачей моногидрата. При этом часть сушильной кислоты используют для разбавления моногидрата. Количество воды, поступающей обычно в систему циркуляции кислот,

21

орошающих сушильную башню и абсорберы, зависит от влажности ис­ ходного сернистого газа и концентрации сернистого ангидрида.

На' выходе из абсорбера отходящий газ сернокислотной уста­

производства серной кислоты из конвертерных газов ниже рассмат­ риваются три медеплавильных завода: "Палабора" (Южно-Африкан­ ская Республика), "Хобокен" (Бельгия), "Хейден" (США).

Медеплавильный завод "Палабота" (ЮАР)

Компания "Палабора майнинг компани, лтд" использует при

В 1967 г . три конвертера на заводе "Палабора" были обору­ дованы водоохлаждаемыми напыльниками, после чего конвертерные газы начали использовать в производстве серной кислоты.

На рис.4 приведена схема баланса серы при переработке

Исходный концентрат

------------------------- газами сернокислот­

ной установки)

0,611т

( в виде серной, кислотыJ

Ри с.4 . Баланс серы при переработке сырья в расчете на I т серы в исходном концентрате на заводе "Палабора"

22

сырья в расчете на I т серы, содержащейся в исходном концентра­ т е .

Как видно из рис.4 , степень использования серы из исходно­ го сырья является относительно высокой и достигает 61%. Это до­ стигнуто благодаря применению здесь водоохлаждаемого напильни­ к а , позволившего снизить подсос воздуха более чем в 2 раза по сравнению с обычнши воздухоохлаждаемыми напыльниками с козырь­ ком.

На ри с.5 показаны положение напильника над горловиной кон­ вертера, когда фурмы находятся над расплавом штейна (сл ев а ), и

23

Б промывная отделении газ промывают разбавленной серной кислотой концентрацией 65-80% HpSO^. В промывном отделении установлена комбинированная скруббер-охладительная башня. Баш­ ня стальная, диаметра.'. 6 ,3 м , высотой 15 м, футерована свинцом и кислотоупорным кирпичом. Имеет на определенной высоте насад­ ку из колец Рашига. Количество промывной кислоты в системе оро­ шения этой башни составляет ^ 3 0 т . Кислота охлаждается в гра­ фитовых холодильниках с тремя орошаемыми секциями и перекачи­ вается с помощью насосов из такого же материала.

Рис.7.Типичные колебания количества воздушного дутья, га - зоотсоса и содержания so? в отходящем конвертерном газе при работе двух конвертеров на заводе "Палабора"

25

Газ поступает на промывку с температурой 230°С. На выходе из промывной башни температура газа снижается до 80°С. Пыль и примеси отделяются в процессе промывки (в тем числе и SO^ ,так как 65-80%-ная промывная кислота абсорбирует ~ 5% серного ан­ гидрида, поступающего на промывку с конвертерным газом ). Медная рыль отделяется вместе со шламом и возвращается на переработку (в продукционной кислоте содержится не более 0,001% меди).

Мокрые электрофильтры (их четыре) установлены параллельно. Б каждом имеется по 135 осадительных электродов, изготовленных из свинцовых труб диаметром г5 см.

Напряжение на электрофильтрах - 60000 в , ток - 500 ма. Б улавливаемой тумане и шламе содержится 65% серной кислоты.

ется 93%-ной серной кислотой. Циркулирующая кислота охлаждает­ ся в холодильниках, в результате чего температура кислоты под­ держивается в интервале 45-70°С .

После сушильной башни газ с помощью газодувки мощностью 1840 квт ч (питаемой напряжением 11000 в) подается на контакти­ рование. Для подогрева газа используются теплообменники высотой 11 .4 м, диаметром 4 м . Холодный и горячий газ движется в них противотоком. Бнутри каждого теплообменника имеются трубы (2220 шт.) с внутренним диаметром 50 нм.

Четырехполочный контактный аппарат заполнен гранулирован­ ным катализатором из пятиокиси ванадия, выпускаемым фирмой "Им­

Каждые 8-10 месяцев катализатор необходимо регенерировать. Дяя этого катализатор выгружается из контактного аппарата.

Мелкие частички отделяются просеиванием. Примерно раз в год ка­ тализатор, работавший в первом слое и заметно снизивший свою активность (под действием контактных ядов и вследствие образо­ вания корки из сульфатов тяжелых металлов на поверхности гранул катализатора), заменяется свежими порциями катализатора.

Абсорбционная башня выполнена так же, как сушильная. Отли­ чие заключается в том, что двухсекционный туманоуловитель, ус­ тановленный после этой башни, помещен в основании трубы. Абсор­ бционная башня орошается 98%-ной серной кислотой, температура которой в системе циркуляции в этой башне изменяется в преде­ лах от 30 до 130°С.

26

/oft

I - горизонтальный коньертер о водоохлаждаемым напильником; 2 - сухой электрофильтр; 3 - труба; 4 - промывная бэиня; 5 - кислотный холодильник; 6 - нэооз; 7 - фильтр; 8 - мокрый электрофильтр; 9 - су­ шильная башня; 10 - гэзод.увка; II - теплообменник; 18 - контактный аппарат; 13 - абсорбционная башня; 14 - система охлаждения и перекачивания воды; 15 - система охлаждения и перекачивания кислот в сушиль-

^но-абсорбционном отделении; 16 - сборник-хранилище кислоты (емкость 2500 т ); 17 - цистерна для пере­

возки кислоты потребителю

Готовая серная кислота стекает в два сборника, каждый из которых вмещает по 2500 т кислоты. Она загружается в 25-тонные

в процессах выщелачивания руд. Как сообщается в литературе /47, 4§7, расширение производства серной кислоты в ЮАР идет за счет лучшего использования отходящих газов производства меди. В этом вопросе компания "Палабора майнинг компани" сотрудничает с лон­ донским отделением фирмы "Рио Тинтоцинк корпорейшн". Кроме то­ го , идет строительство новых сернокислотных установок мощностью 350 т в сутки для производства серной кислоты из привозной се­ ры, а также из гипса. Эти установки строят по проекту англо-аме­

вая конструкция сифонного конвертера (или конвертера с боковым отсосем га зо в ). Конструкция конвертеров этого типа принципиаль­ но отличается от конструкции обычных горизонтальных конвертеров / 49-52 7 . Основное их различие заключается в тем , что в гори­ зонтальных конвертерах газ отводится через горловину и поэтому сильно разбавляется подсасываемымвоздухом, а в конвертерах ти­ па "Хобокен" осуществляется боковой отвод газа (через сифон),

28

29