157453. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vasszulfid-anyagok pörkölésére

5 157453 gázokban adott esetben jelenlevő ként és arzénvegyületeket utólag elégetjük. Ezzel az elválasztással elkerülhetjük az oldhatatlan és hőstabil vasárzenát képződését. Az eljárás alkalmas kiviteli módja szerint olyan parciális oxigén-nyomás 5 mellett dolgozunk, amely a II. görbe alatt és a III. görbe felett fekszik. Miként a 917 480 sz. brit szabadalmi leírás ismerteti, az oxigén parciális nyomását a forró pörkgázokban a pörk elválasztása után megnöveljük, és akkor a pörk távollétében elégetjük az elemi kenet, arzént és ennek vegyületeit. Az említett szabadalmi leírás szerint az oxigén- tartalmú gázt olyan mennyiségben alkalmazzák, hogy a pörk részben vagy teljes egészébén magnetit formájában legyen jelen, majd a szublimált ként a pörkgázokban a pörk disszociációja után teljesen elégetik anélkül, hogy a ként egyidejűleg lecsapnák. A 917 480 sz. brit szabadalmi leírás szerint végrehajtott pörkölés során a lényegesen a II. görbe alatt, sőt a III. görbéhez közel fekvő hőmérsékleteken viszonylag sok elemi kén marad vissza. A jelen, új eljárás szerint közvetlenül a II. görbe alatt dolgozhatunk. Az alap-diagram szerint a pörkölés során mindig keletkezik bizonyos mennyiségű szublimált kén, ha a hőmérséklet és a parciális oxigén-nyomás értéke a II. és III. görbék közé esik. Ezt a mennyiséget azonban jelentősen csökkenthetjük úgy, hogy a pörkölést közvetlenül a II. görbe alatt fekvő ponton hajtjuk végre. Ebben az összefüggésben technikai szempontból az esetleg jelenlévő szublimált kén utóégetését célszerűen a gáztisztítási műveletek előtt hajtjuk végre. A folyamat változóit nagyon nehéz olyan pontosan szabályozni, hogy a szublimált kén keletkezését teljesen elkerüljük. Gyakorlati okokból azonban a jelen eljárás szerinti pörkölés sokkal előnyöseb,b azokban az esetekben, amikor nem szükséges magnetitté pörkölni, mint az a 917 480 sz. brit szabadalmi leírás szerint történik. Finom eloszlású, flotációval dúsított termékek pörkölése esetén a pörk általában nem oszlik el a kemencetérben, bár megfelelően méretezett, korlátozott töltetű kemenceaknatér alkalmazásával bizonyos elválasztás elérhető. Ha flotációval dúsított termékeket pörkölünk, a pör* köt a forró gázoktól általában egy, a kemencén kívül elhelyezett forró ciklonban választjuk el. A ciklonban a forró pörkgázoktól el nem választott, a kén, arzén és ezek vegyületeinek elégetése következtében arzént tartalmazó port gáztisztító berendezésben, pl. elektromos szűrőben és/vagy mosótoronyban választhatjuk el, és célszerűen agglomerálás után további kezelésre visszavezethetjük a kemencébe. Másrészről, ha durvaszemcsés vasszulfidanyagokat pörkölünk, a pörk általában elkülönül a kemencetérben és elválik az ágytól, ezért a kemecetérben a fluid-ágy fölött elhelyezkedő gázok, vagy azok, amelyek a kemencét elhagyják, kismennyiségű elemi ként és arzént tartalmazhatnak. Ezeknek az elemeknek az elégetését a kemencetér felső részében hajtjuk végre, vagy úgy járunk el, hogy pl. egy külön égetőkamrát kapcsolunk a kemencéhez. Az összegyűjtött port az érzén és kén eltávolítása céljából előnyösen agglomerált formában visszavezethetjük a pörkölő kemencébe. A pörk ölési eljárás során — amelyet általában 700—1100 C°-os hőmérséklettartományban hajtunk végre — magas hőmérsékletű gázok hagyják el a kemencét. A gázokkal sodort pörkölt termékek elválasztását célszerűen a kemence belsejében, vagy azon kívül hajtjuk végre. Döntő tényező, hogy a gáz hőmérsékletét az elválasztási eljárás során a gázban levő elemi kén kondenzációhőmérsékleténél magasabb értékben tartsuk. Az elválasztási eljárás után a forró pörkgázok hőmérséklete alig kisebb a pörkölés hőmérsékleténél, ezért azokat a további kezelés előtt le kell hűteni. A nagyteljesítményű pörkölő berendezések a gáz hűtése és hőtartalmának egyidejű kinyerése céljából gyakran hőcserélővel vannak felszerelve. Az elemi kén elégésének helyét és hőmérsékletét az SO3 keletkezése szempontjából igen fontos tényezőnek kell tekintenünk. Az SO3 akkor keletkezhet, amikor a pörkgázokhoz oxigént adunk. Ha az oxigéntartalmú gázt magas hőmérsékleten tápláljuk be és a pörkgázok Fe2Ö3-t és fölös mennyiségű oxigént tartalmaznak, a gáz lehűlése során SO3 keletkezik. Ebben az esetben az Fe2C>3-tá oxidálódó magnetit-por katalizátorként működik. Az SO3 keletkezése nem kívánatos, minthogy számos hátrányt okoz. Ha a gázt hőcserélőben lehűtjük, pl. a következő hátrányok lépnek fel: 1. A hőcserélő nagymennyiségű gázzal töltődik fel, amely bizonyos esetekben megnövekedett hőveszteségekhez vezethet. 2. A levegő hozzáadása után keletkezett oxigéntartalmú légkör következtében vasszulfát és SO2 veszteség áll elő. 3. A szulfáttartalmú vasoxid adhéziója a hőcserélő csöveire nagyobb a vasoxidénál, így a hőátadási együttható csökken és tisztítási nehézségek merülnek fel. 4. A pörkgázokban keletkezett SO3 absz®rpciója következtében a mosás fokozatában egyáltalán nem, vagy csak jelentéktelen mennyiségben keletkezik kénsav, és olyan esetekben, amikor a kiindulási anyag arzént tartalmaz, az arzén a savas mosófolyadékban marad, anli egészségügyi okokból a felhasználásnál problémát jelent. A fenti, és egyéb nehézségek elkerülése érdekében az utóégetés folyamatát előnyösen azután végezzük el, hogy a pörkgázokat 420 C°-ra lehűtöttük. Ezen a hőmérsékleten a kén elég, azonban az SO3 képződése az alacsony hőmérséklet miatt a lehető legkisebb mértékben megy végbe. Másrészről azonban a hőmérséklet az elemi kénnek a pörkgázokban uralkodó koncent-15 20 25 :io 35 40 45 50 55 60 3