ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Колчеданы из "Технология серной кислоты" По запасам серосодержащих пиритных руд (колчеданов) наша страна стоит на одном из первых мест в мире. Запасы серы в разведанных месторождениях различных колчеданов значительно превышают запасы серы в самородных серных рудах. [c.35] Колчеданами называются рудные минералы, в состав которых входят сульфиды металлов железа, меди, кобальта, никеля и многих других. В рудах в зависимости от условий их образования наблюдается чрезвычайное разнообразие в сочетании сернистых соединений отдельных металлов и комплексных сернистых соединений двух металлов. [c.35] Основой колчеданных руд являются в одних случаях пирит (РеЗг), в других пирротин (Ре -15л ). Если в колчеданной руде (кроме пирита или пирротина) содержание других, более ценных металлов (медь, никель, кобальт, цинк и др.) недостаточно для их извлечения, то такие руды добываются для непосредственного использования в сернокислотной промышленности. При достаточном содержании какого-нибудь одного или нескольких цветных металлов колчеданные руды добывают и используют в первую очередь для получения этих металлов. Такие руды называют медноколчеданными, никелевоколчеданными, медноцинковыми и др. [c.35] В колчеданных рудах обычно присутствуют многочисленные сернистые соединения индия, рения, таллия, соединения селена, теллура, мыщьяка, висмута и др., а также примеси свободных благородных металлов (Ag, Au, Pt). В колчеданную руду входит и так называемая пустая порода, состоящая из карбонатов и сульфатов тяжелых металлов, кремнезем, глинозем и др. [c.36] Серный колчедан на 70—90% состоит из дисульфида железа РеЗг (53,3% серы и 46,7% железа). Встречаются две его кристаллические модификации пирит и марказит. Они различаются по форме кристаллов и некоторым физическим свойствам. Марказит мало распространен в природе, в основном встречается пирит, поэтому серный колчедан часто называют пиритом. Пирит кристаллизуется в кубической системе и имеет плотность в чистом виде 5,02, а природный — 4,9—5,9 г/см. Марказит кристаллизуется в ромбической системе и имеет плотность соответственно 4,87 и 4,6—4,9 г/см. [c.36] Пирротин, кристаллы которого характеризуются разными отношениями железа к сере, условно обозначается химической формулой Fei iS e (чаще всего от FeeS до FenSi2). Кристаллическая структура пирротина характеризуется гексагональной решеткой. Переменное отношение серы к железу предположительно объясняется тем, что в решетке отдельные места или заняты S или просто остаются не занятыми (его следует рассматривать как твердый раствор серы в сульфиде железа). Плотность пирротина 4,58—4,70 г/см , твердость около 4. Он магнитен и хороший проводник электричества. [c.36] Ресурсы колчедана как сырья для производства серной кислоты повышались параллельно с развитием цветной металлургии, особенно медеплавильной промышленности. По составу колчеданы отдельных месторождений значительно различаются. Так, содержание серы колеблется от 30 до 51%, железа— от 18,5 до 45%, меди —от 0,03 до 0,7%, СаО от 2 до 0,015%, MgO — от 0,5 до 0,05% и т. д. Содержание ЗЮг достигает до 5%, А120з-0,6%. [c.36] Рядовые колчеданы отдельных зарубежных месторождений содержат 41—50% серы, 38—47% железа, 0,03—0,6% меди, 0,4—3,7% цинка, 0,002—0,5% мышьяка и т. д. Их добывают в основном как попутный продукт в виде кусков и перед обжигом подвергают дроблению. Значительной роли рядовой колчедан не играет. [c.36] Для оптимальных условий дальних перевозок, внутризаводского транспортированпя, хранения, дозирования, горения колчедана в печах и, наконец, минимального уноса огарка с обжиговыми газами большое значение имеют физические свойства флотационного колчедана. К основным физическим свойствам относятся фракционный состав, гигроскопичность, сыпучесть, слеживаемость, удельная, насыпная и истинная плотность, угол естественного откоса, смерзаемость. Физические свойства флотационного колчедана были подробно освещены в 1935 г. И. Н. Кузьминых. Более подробных исследований этого вопроса не было сделано, хотя некоторые коррективы и уточнения были внесены в связи с постепенно менявшимся фракционным составом флотационного колчедана [31]. [c.37] Флотационный колчедан, совершенно освобожденный от воды, постепенно поглощает ее из влажного воздуха. В течение 5 сут в атмосфере насыщенного парами воды воздуха сухой флотационный колчедан увлажнялся до содержания воды 2— 2,5%, просто на открытом воздухе за такое же время —до 0,6%. При увеличении влажности колчедана его сыпучесть уменьшается, а слеживаемость увеличивается. Как показала практика, колчедан влажностью меньше 0,5% уже настолько сыпуч, что он при погрузках и разгрузках очень пылит, а при перевозках и внутри цехов течет через неплотности вагонов и других транспортных средств. При влажности свыше 4% он налипает на стенки бункеров, свыше 6%—комкуется, свыше 11%—превращается в кашеобразную массу, а при 15%—в пульпу, т. е. вновь приобретает текучесть. [c.37] Насыпная и истинная плотность более мелких фракций колчедана ниже, чем более крупных [31]. Это объясняется тем, что содержание РеЗг (с большей плотностью) в крупных фракциях выше (содержание пустой породы с меньшей плотностью выше в мелких фракциях). [c.37] В настоящее время практически все производство флотационного колчедана сосредоточено на обогатительных фабриках Урала и Башкирии. В перспективе его будут выпускать в Казахстане, на Северном Кавказе, в Грузии и Армении. [c.38] Требования к качеству колчедана определяются ГОСТ 444—75 на колчедан серный флотационный. Стандарт соответствует требованиям рекомендаций СЭВ по стандартизации. Стандартом установлены пять марок флотационного серного колчедана с содержанием серы сульфидной не менее, % КСФ-0 —50 КСФ-1—48 КСФ-2 —45 КСФ-3 - 43 КСФ-4 — 38. Содержание основных примесей должно быть не более, % мышьяка — 0,3 фтора — 0,05. [c.38] Источником сырья для сернокислотной промышленности может служить и углистый колчедан. [c.38] Содержание 5 в ископаемых углях колеблется примерно в пределах от 0,4 до 10%. Сера в углях находится главным образом в виде пирита и органических соединений (почти поровну в тех и других) и в значительно меньших количествах в виде сульфатов. [c.38] В угле пирит в значительной части находится в виде желваков. После околотки и грохочения этот материал (так называемый необогащенный углистый колчедан) содержит 30— 407о серы и 12—18% угля. При дальнейшем дроблении и при отмывке на обогатительных столах получается так называемый обогащенный углистый колчедан, содержащий 42—48% серы и 5—6% угля. [c.38] Вернуться к основной статье