1. Причини винекнення відходів при отримання сірчаної кислоти

Для отримання сірчаної кислоти в промисловості використовуються два методи: контактний і нітрозний (баштовий). В обох випадках спочатку з сировини одержують діоксид сірки SО₂, який потім переробляють в Н₂S0₄. Основну кількість сірчаної кислоти виробляють контактним методом з SО₂, що одержують шляхом випалення сірчаного колчедану (зазвичай флотаційного), спалювання природної або газової сірки, а також при випаленні сульфідів кольорових металів, причому частка сірчаної кислоти, одержуваної в нашій країні на базі кольорової металургії, рік від року збільшується.

Чистий сірчаний колчедан містить 53,5% сірки і 46,5% заліза. Проте домішки (пісок, глина, сульфіди кольорових металів, карбонати, з'єднання миш'яку, селену, срібло, золото і ін.) знижують вміст сірки у флотаційному колчедані до 32-40%. Оксид заліза, що утворюється при випаленні колчедану в печах різної конструкції, виходить з печі у вигляді огарка і поступає у відвал. Піритові огарки складаються головним чином із заліза (40-63%) з невеликими домішками сірки (1-'2%), міді (0,33-0,47%), цинку (0,42-1,35%), свинцю (0,32-0,58%), дорогоцінних (10-20 г/т) і інших металів.

Сірчастий газ, що виходить з обпалювальної печі, забруднений огарковим пилом і іншими домішками. Вміст в ньому пилу залежить від якості і ступеня помелу сировинних матеріалів, конструкції печей і інших чинників. Залежно від типу печей воно складає від 1 до 200 г/м³. Хімічний склад пилу практично не відрізняється від складу огарка. Об'єми обпалювальних газів складають сотні тисяч кубометрів на добу; вони несуть з собою десятки тонн огаркового пилу. Перед переробкою в сірчану кислоту ці гази очищують в циклонах і сухих (огаркових) електрофільтрах до залишкового вмісту пилу близько 0,1 г/м³.

У даний час основним способом отримання сірчаної кислоти є контактний, при якому SО₂ окислюють в SО₃ на каталізаторах (контактна маса на основі V₂О₃). Пил і інші домішки, що містяться в пічних газах, які пройшли очищення в сухих електрофільтрах, отруюють каталізатор. Крім того, пил засмічує апаратуру, збільшує цей гідравлічний опір, переходить в продукт і веде до ряду інших утруднень в технологічному процесі. Тому пічні гази піддають додатковому очищенню шляхом послідовної промивки охолодженої 60-75%-ю (в порожнистих баштах) і 25-40%-ю (в насадочних баштах) сірчаною кислотою з уловлюванням туману, що утворюється, в мокрих електрофільтрах. Процес додаткового очищення пічних газів від пилу супроводжується утворенням шламів, які накопичуються в апаратурі промивного відділення і мокрих електрофільтрах.

Таким чином, твердими відходами виробництва Н₂SО₄ з сірчаного колчедану є піритові огарки, пил циклонів і сухих електрофільтрів, шлами промивних башт, що збираються у відстійниках, збірниках і холодильниках кислоти, і шлами мокрих електрофільтрів.

При випаленні сірчаного колчедану відходи піритових огарків складають 70% від маси колчедану. На 1 т вироблюваної кислоти вихід огарка в кращому разі складає 0,55 т. Оскільки сировиною для отримання сірчаної кислоти разом з сірчаним колчеданом, що здобувається спеціально для цієї мети, є відходи, що утворюються при збагаченні сульфідних руд флотаційним методом, і відходи, що утворюються при збагаченні кам'яного вугілля, то розрізняють три види піритових огарків (огарки з колчеданів, огарки з флотаційних хвостів збагачення сульфідних руд, вуглисті огарки), які значно відрізняються один від одного як по хімічному складу, так і по фізичних характеристиках. Огарки перших двох типів відрізняються значним вмістом міді, цинку, срібла, золота та інших металів.

Утилізація піритових огарків можлива за декількома напрямами: для витягання кольорових металів і виробництва чавуну і сталі, в цементній і скляній промисловості, в сільському господарстві та ін. В нашій країні близько 75% маси піритових огарків, які утворюються, знаходить використання в основному у виробництві будівельних матеріалів і в сільському господарстві.