Получение двуокиси серы из пирита

Пирит имеет формулу FeS₂ . Из пирита получают до 40% серной кислоты, он содержит до 50% серы и до 40% железа. Если пирит содержит большое количество цветных металлов, то его подвергают флотационному обогащению с получением сульфидов цветных металлов и пирита.

Для получения двуокиси серы пирит обжигают в печах различной конструкции. При этом идут следующие реакции:

4 FeS₂ +11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8 SO₂ + 3400 кДж

Этот процесс состоит из нескольких стадий:

При температуре более 500^о С идет диссоциация пирита:

2 FeS₂ → 2FeS + S₂ после чего сера быстро сгорает

S₂ +2O₂ → 2 SO₂

Оставшийся FeS окисляется:

4 FeS + 7O₂ → Fe₂O₃ + 4 SO₂

При обжиге пирита 5-10% серы переходит в SO₃

2 SO₂ +O₂ → 2SO₃

Для обжига пирита используют печи:

Механические полочные – это универсальные печи, которые могут использоваться для обжига любого сыпучего материала. При обжиге пирита получают газ следующего состава: SO₂-10%, O₂ -9%, N₂-82%. При t > 850⁰С пирит спекается в куски, что нежелательно. Поэтому обжиг ведут при температуре не более 850⁰С. запыленность газа составляет не более 10 г/м³.

Недостатки механических полочных печей: они сложны в устройстве и дороги, не обеспечивают полного выжигания серы, получается газ с низкой концентрацией SO₂, в пиритном огарке остается до 2% серы.

Печи пылевидного обжига можно использовать только для сухого флотационного колчедана, который подается в печь с помощью форсунки. Сгорание идет намного интенсивнее, а возможность спекания меньше, поэтому можно использовать температуру до 1100⁰С – это позволит подавать меньший избыток воздуха. Концентрация SO₂ ≤ 13%, в огарке остается до 1,5% серы. Отходящие газы имеют температуру около 1000⁰С и подаются в котел утилизатор для получения пара.

Недостатки печей пылевидного обжига: необходимость применения колчедана с малой влажностью, высокая запыленность газа (до 100 г/м³).

Печи кипящего слоя и спользуются для обжига как флотационного, так и рядового колчедана. Концентрация частиц в объеме воздуха больше, чем в пылевидных печах. Обжиг ведется при температуре 800⁰С. Концентрация SO₂ в газе до 15%, в огарке остается около 0,5% серы. Печи просты в устройстве и высокопроизводительны. В настоящее время находят все более широкое применение.

Недостатки печей кипящего слоя: высокое содержание пыли (до 200 г/м³) необходимость использования частиц близких по размеру.