DE966803C - Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus diesen in elementarer Form enthaltenden im wesentlichen koernigen oder stueckigen Mineralien - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus diesen in elementarer Form enthaltenden im wesentlichen körnigen oder stückigen Mineralien Zur Gewinnung von Schwefel auis scihwefelhaltigen Mineralien ist es bereits bekannt, die Ausgangsstoffe mit heißen inerten Gasen zubehandeln, am auf diese Weise den elementaren Schwefel auszuschmelzen bzw. abzudestillieren. Bei diesen Verfahren hat man die heißen Neutralgase entweder im Gegenstrom oder quer durch-das von olben nach unten bewegte Gut geleitet, wodurch sicJh je-doch die Schwierigkeit ergab, daß die auf dem Wege über die Mineralien sich abkühlenden Gase lediglich dazu in -der Lage waren, den Schwefel in den 'hinteren Partien zu sch-melzen, jedoch nicht zu destillieren, Da der Schwefel bekanntlich in b-e stimmten Temperaturbereichen sehr viskos ist, entstand an vielen Stellen der- Apparaturen eine schmierige Masse, die zum Kleben und zur Bildung von Ansätzen neigte. Dadurch kam es in den zumeist schachtförmig ausgebildeten Apparaturen zum Hängen des Materials und zur Unterbrechung des Prozesses. Die-se Schwierigkeit wurde auch nicht dadurch beseitigt, daß man nach einem der bekannten Verfahren zunächst den bei etwa 150' ausschmelzbaren Schwefel durch im Gleichstrom geführtes inertes i5o bis 2oo'. heißes Gas ausschmolz, um den restlichen Schwefel in einer zweiten Verfahrensstufe mittels im Gegenstrom geführter, etwa, 5oo' heißer inirter Gase abzudestillieren. Namentlich an der Stelle, an der die beiden Verarbeitungsstu-fen aneinandergrenzten, war dabei die erhöhte Gefahr der Bildung Volk Ansätzen und der dadurch bedingten Unterbrechung des Prozesses gegeben.
• Erfindüngsgemäß werden die genannten Schwierigkeiten dadurch überwunden, daß bei der Destilla. tion des Schwefels aus diesen in elementarer Form enthaltenden Mineraliendas zu entschwe#felnde Gut unddo-s auf zur Destillation des Schwefels aus dem Gestein ausreichende Temperaturen, insbesondere auf iooo' und #darüber, erhitzte inerte Gas im Gleichstrom durch eine Destillationsvorrichtung, z. B. einen Drehrohrofen, wie er zur Gewinnung von Schwefel aus su#lfi#dischen Erzen durch chemische Umsetzung bekannt i-st;' hindurchgeführt werden. Hierdurch wird beim Zusammentreffen von heißen Inertgasen mit dem sch-,vefellhaJtigen Gestein der in flüssiger Form ausgesch-,vitzte Schwefel sofort verdampft, so daß da-s sich abkühlende Gas auf seinem weiteren Wege mit in steigendem Maß bereits entschwefeltem Gut in Berührung kommt, wodurch die erwähnten Nachteile nicht,auftreten können. Naturgemäß muß dafür gesorgt werden, daß eine Kondensation des mit Neutralgas abzi,6henden Schwefeldampfes auf dem in gleicher Richtung geführten kälteren Gut nicht rne#hr stattfinden kann, was einfach dadurch ermöglicht wird, daß man für Eirrhaltung genügend hoher Temperaturen des Gases sorgt. Infolge der Anwesenheit des Trägergases ist es nicht notwendig, Temperaturen oberhalb des Siedepurtktes des Schwefels (höher als 445') einzuhalten; es genügt vielmehr, Temperaturen oberhalb des Taupunktes einzustellen, um (den ganzen Schwefel dampfförtnig auszutreiben und nicht teilweise flüs-sig auszuschmelzen. Der Taupunkt richtet sich bekanntlich nach dem Verhältnis von Inert#as zu Schwefelddinpfmenge und liegt bei den vorzugsweise verwendeten Trägergasmengen oberhalb 2oo' Eine weitere Herabsetzung des Taupunktes wäre wegen zu großer Verdünnung des Schwefeldampfes unwirtschaftlich. Diedadurch ermöglichte niedrige Temperatur bringt den Vorteil mit sich, daß die nachfolgenden Apparate, insbesondere die elektrostatische Staubabscheidung, weniger empfindlich gegen Korrosionsschädendurch den Schwefeldampf sind. Es ist bekannt, das zu entsch-wefelnde Gestein äußerst fein zu pulverisieren und dann mittels eines inerten Gasstromes in ein von außen beheiztes feststehendes Reaktionsgefäß einzutragen. Gegenüber diesem Verfahren hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß es das Pulverisieren des Gesteins Überflüssig macht. Dadurch wird nicht nur ein stark inG Gewicht fallender Arbeitsgang erspart, sondern auch eine sehr lästige Staubentwielklung und die damit verbundene Verunreinigung des Produktes mit extrem feinen, schwer abtrennaren Gesteinspartikelchen vermieden. Gerade im Vergleich mit diesen älteren Verfahren ist es ein besonderer Vorteil der Erfindung, daß wahrscheinlich infolge der durch den Temperaturunterschied zwischen dem verhältnismäßig kalten Gut und den unmittelbar darauf auftreffenden sehr heißen Gasen bedingten Dekrepitation des Gesteins der davon eingeschlossene Schwefel selbst aus grobem Gut sehr leicht, schnell und fast vplIständig ausgetrieben wird. Neben den sonst damit verbundenen Vorteilen ergibt sich dadurch eine Schwefelausbeute, die in der Regel erheblich über goll/o liegt. Wie die Versuche ergeben haben, eignet sich für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung (besonders eine ausgemauerte Drehtrommel, die im Gleichstrom mit heißem Neutralgas und Schwefelmineral beschickt wird. Es Überrascht hierbei, daß der in den Schwefelimineralien zumeist vorhandene Kalkstein beim Zusammentreffen mit über iooo' heißem Gas im Gegensatz zu den üb- lichen Verfahren eine Entsäuerung nicht erfährt, woraus sich ergibt, daß sämtliche verfügbare Wärme zur Austreibung des elementaren Schwefels verbraucht wird.
• Obwohl nach dem erfindungsgemäßen Prozeß naturgemäß weit weniger Staub anfällt als bei den bekannten Staubwolkenverfahren, nach denen Elementarschwefel aus f einstzerteilten schwefelhaltigen Gesteinen verdampft wird, ist es gemäß einer besonderen Ausgestaltungder Erfindung doch zweckmäßig, auch diese geringen Staubmengen bei Temperaturen oberhalb des Beginnens der Schwefelkondensation abzuscheiden, wie es für die Staubwolkenverfahren bekannt ist. Die Stau-balbscheidung erfolgt in einem möglichst unmittelbar hinter dem Drdlirohr angeordneten, heiß betriebenen, an sich bekannten Zyklen oder Elektrofilter oder einer mit Füllkörpern gefüllten Kammer. Die Füllkörper, welche beispielsweise aus dem entschwefelten Erz selbst bestehen können, erfüllen eine rdbppelte Aufgabe: Sie begünstigen die Staubabscheidung und bzw. oder- üben eine katalytische Wirkung aus, die zur Umsetzung des im Gasstrom in geringen Mengen eventuell enthaltenen C 0 S, H2 S und S 02 zu Elementarschwefel führt, welcher mit 'dem Trägergas zur Kondensation gelangt. Aus der Kammer können aus dem unteren Teil die Füllkörper abgezogen und nach Absieben des Staubes und gegebenenfalls Regenerierung wieder' aufgegeben werden.
• Nach der Staubabscheidung wird die Kondensation des Schwefels in geeigneter Weise vorgenommen, beispielsweise unter Dampfgewinnung im Abhitzekessel, in einem Heiß-Elektrofilter, durch Auswaschen mit flüssigem Schwefel im Turrnsystern oder in keramischen Filtern. Man kann den Schwefel in mehreren Stufen hintereinander abscheiden, wie es für andere Verfahren der Schwefelgewinnung, z. B. für die Gewinnung von Schwefel aus eisens#ulfiidh-a;Itigen Stoffen durch Oxydation zu S 02 und Hindurchleiten des so gewonnenen Schwefeldioxydes durch eine gasdurcblässige Schicht von Pyrit bekannt ist. Es ist dann möglich, falls der in der ersten Stufe anfallende Schwefel noch zu stark verunreinigt ist, diesen wieder in das Drehrohr zurückzugeben. Wenn dieser unreine Rücklaufschwefel zum Anbacken neigt, kann diese Neigung durch gleichzeitigen Zusatz von Rückgut ebenso bekämpft werden, wie das für sulfidische Erze bekannt ist.
• Es ist vorteilhaft, die Temperatur des Trägergases, falls dieses zu heiß, d. h. wesentlich Über 1 iool, ist, durch Hinzumischung von abgekühltem Rückgas vor dem Eintritt in die Trommel herabzusetzen. Das Rückgas wird der Apparatur zweckmäßig hinter der Schwefelkondensation entnommen. Die gleichzeitige Anwendung von Kreislaufgas und frischem Heißgas ist in anderem als dem erfindungsgemäßen Zusammenhang bekannt, z, B. das Aufheizen eines etwa 2oo' heißen Kreislaufgases, das zum Ausschmelzen von Schwefel aus Gasmassen dient, durch frische Heißgase auf etwa 500'.
• Sollte das entschwefelte Trägergas noch merkliche Mengen an S 021 C 0 S und H2 S enthalten, so kann man eine katalytische Nachbehandlung anschließen, wie sie beispielsweise für die Gewinnung von Elementarschwefel aus S 0.-reichen Gasen, wie Röstgasen, bekannt ist, indem man das Gas, wie oben beschrieben, durch eine Kammer mit katalytisch wirksamen Füllkörpern leitet. Die Füllkörper, auf denen sich der Schwefel abscheidet, können in der Drehtrommel des Prozesses eritschwefelt werden.
• A u s f ü h r u n g s b e i s p i e 1 Ein schwefellhaltiges Mineral mit :2:2,40/0 eleinentaremSchweifelwirdeinemDrehrohrofenaufgegeben, und es werden an der Aufgabestelle des Minerals etwl, iioo' heiße und möglichst sauerstoffarme Verbrennungsgase in den Ofen eingeführt. Wie Messungen ergaben, kühlen sich die heißen Inertgase bei Berü#hrung mit dem Erz sofort auf etwa 500 bis 6oo' ab, so daß keine Spaltung des in der Gangart enthaltenen Kalksteines auftritt. Durch das Schauloch des Drehrohres kann beobachtet werden, daß der Schwefel gleich nach dem Eintrag des Minerals an die Oberfläche der einzelnen Erzstückchen tritt und anschließend daran heftige Schwefelverdampfung stattfindet. Ein Anbacken des Minerals an den Wänden des Drehröhrs wird nicht beobachtet. Es gelingt ferner durch Einregulierung der Verbrennungsluft, die zur Herstellung der sauerstoffarmen Verlbrennungsgase dient, den Gehalt des Trägergases an Schwefeldioxyd, Kohlenoxysulfid und Schwefelwasserstoff unter i Volumprozent zu halten. Das Erz wird in einer Körnung unterhalb 2o mm aufgegeben, jedoch wird, wie Versuche ergeben haben, eine befriedigende Entschwefelung auch bei gröberem Korn erreicht. Das Ausbringen des. Schwefels liegt Über go%.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zur Gewinnung von Schwefel aus diesen in elementarer Form enthaltenden, im wesentlichen körnigen oder stückigen. Mineralien durch Behandlung der Mineralien mit heißen inerten Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß das auf zur Destillation des Schwefels aus den Mineralien ausreichende Temperaturen erhitzte Gas und das zu entschwefelnde Gut ausschließlich im Gleichstrom durch die zur Austreibung des Schwefels dienende Apparatur geführt wird. :2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Prozesses eine ausgernauerte Drehtrommel verwendet wird-3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Trägergases durch Zugabe von Rückgas eingestellt wird. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel zwei-oder mehrstufig kondensiert und der in der ersten Stufe abgeschiedene Schwefel, falls er nicht genügen-d rein ist, in den Prozeß zurückgeführt wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Drehtrommel. verlassende schwefelhaltige Trägergas einer katalytischen Nachbehandlung zur Umsetzung von im Gas vorhandenen C 0 S, H2 s und S 02 unterzogen wird, wobei man die Nachbehandlung vor und/oder ' nach der Schwefelkondensation vornimmt. 6. Verfahren nach den Ansprüchen i bis dadurch gekennzeichnet, daß zum Schmieren neigenden schwefelhaltigen Erzen Rückgut zugesetzt wird. 7. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet ' daß dieschwefeldampfhaltigen Gase vor der Kondensation bei Temperaturen oberhalb des Schwefeltaupunktes entstaubt werden. 8. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entstaubung oberha,lbdes Sch#w efeltaupunktes mit Hilfe eines Heiß-Elektrofilters erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 192 47:2, 357 033, 6oi 813, 627 325, 639 71o, 66o 641, 685 783, 686 174, 736 975; französische Patentschrift Nr. 574 573; belgische Patentschrift Nr. .503 332; USA.-Patentschrift Nr. 2 039 645. Entgegengehaltene ältere Rechte: Patente Nr. 886 593, 930 810-