ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет состава и количества продуктов обжига серного колчедана из "Обжиг серного колчедана в кипящем слое " Окислительный обжиг серного колчедана, являясь сложным гетерогенным процессом, состоит из ряда последовательно совершающихся реакций и кристаллохимических превращений. [c.16] Заметное выделение серы начинается при температуре около 500 °С и быстро возрастает с повышением температуры в соответствии с парциальным давлением паров серы над двусернистым железом, достигающим при 680—690 °С атмосферного давления [2]. [c.17] Необходимо отметить, что при диссоциации пирита образуется не троилит (Ре5), а продукт с более высоким содержанием серы. В твердой фазе после диссоциации при 600—900 °С остается такое количество невозогнавшейся серы, что правильнее формулу нового соединения писать в виде Ре5 , где п может принимать значения от 1,08 до 1,15 [27]. Это означает, что один из атомов серы пирита при диссоциации не может быть полностью переведен в газовую фазу и в твердой фазе общее содержание серы повышается от 36,36% (что отвечает стехиометрическому соотношению элементов в Ре5) до 38,2—39,4%. Предполагается [38], что РеЗ и сера образуют при N. рассматриваемых температурах твердые растворы. Однако для про-у. стоты в дальнейшем твердый продукт, оставшийся после откалыва- К.ния первого атома серы, будет называться односернистым железом. [c.17] Поскольку суммарная скорость всякого ступенчатого процесса определяется скоростью наиболее медленной стадии, указанными опытами была полностью доказана несостоятельность сульфатной теории горения пирита. [c.17] Превращение твердых кристаллов пирита, в конечном счете, в кристаллы трехокиси железа протекает ступенчато с поглощением тепла в начальной стадии (диссоциации) и выделением тепла во всех последующих стадиях процесса. [c.18] Ступенчатость превращений в процессе горения пирита подтверждается микрофотографиями шлифов недообожженных кристаллов пирита f39], представленных на рис. 1-3. [c.18] Наряду с основными реакциями окисления пирита при обжиге колчедана протекает ряд побочных химических реакций взаимодействия продуктов обжига с исходными веществами (сульфидов и окислов, сернистого ангидрида и кислорода, сульфатов и сульфидов). [c.19] При температуре 620—670 °С равновесная степень превращения SOo в SO3 по этой реакции достигает [40] 70%, а при 900 °С снижается примерно до 10%. Но даже при такой степени превращения в газах содержится существенное количество серного ангидрида, оказывающего отрицательное влияние на технологию переработки обжиговых газов, что следует учитывать при разработке технологического режима обжига. [c.20] Образующиеся по этим реакциям низшие окислы железа окисляются кислородом до трехокиси, которая вновь может вступать в реакцию с сульфидами. Таким образом, присутствие в шихте сульфидов железа способствует существованию в огарке Feg04. [c.20] При обжиге примеси соединений мышьяка, селена, фтора, меди, цинка и других элементов взаимодействуют с кислородом и продуктами горения пирита, что приводит (в зависимости от условий обжига) к переходу тех или иных соединений указанных элементов в твердые или газообразные продукты обжига. [c.20] Таким образом, конечными продуктами горения серного колчедана являются обжиговый газ, содержащий двуокись серы, азот, избыточный кислород, незначительное количество серного ангидрида с примесью газообразных соединений других элементов и твердый продукт обжига — пиритный огарок, состоящий в основном из гематита и магнетита с примесью пустой породы, незначительного количества сульфатов железа и продуктов обжига соединений цветных металлов, содержащихся в колчедане. [c.20] При выводе расчетных формул для определения состава продуктов окислительного обжига сульфидов не учитывалось течение побочных реакций в связи с незначительным их влиянием. В соответствии с уравнением (1-16) выведены уточненные формулы [41] для расчета полного состава газообразных продуктов обжига, объема обжиговых газов, выхода огарка, степени выгорания серы и других характерных величин в расчете на 1 кг любого серосодержащего сырья в любой исходной кислородо-азотной смеси с учетом того, что молекулярный объем сернистого ангидрида равен 21,9 л, а объемы газов приведены к нормальным условиям. При этом объем газообразных продуктов обжига и калорийность колчедана (( ) рассчитаны при условии полного выгорания серы колчедана. [c.21] Применительно к обжигу сульфидного материала определенного вида формулы (1-17) и (1-33) значительно упрощаются и расчет по ним не вызывает затруднений. [c.23] В графе 5 даны числовые значения приведенных величин для случая, когда С = 40% Сдо = 14,5% 0° = 1% и Г = 6%. [c.23] Ниже приводятся расчетные формулы для случая обжига углистого колчедана на воздухе. Состав газообразных продуктов обжига определяется по количеству выгоревших серы и углерода. [c.23] Калорийность углистого колчедана (в ккал]кг). [c.26] Вернуться к основной статье