ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы обжига колчедана в воздухе из "Технология серной кислоты" Остатки от возгонки серы из FeSs являются пирротинами, это доказано исследованиями их кристаллической структуры. Они как и природные пирротины обладают магнитными свойствами. [c.44] РеЗг размягчается при 642 °С и, не плавясь, переходит в РеЗ, который размягчается при температуре (800 °С), значительно более низкой, чем температура плавления (1195°С). Точки плавления других представляющих интерес соединений железа РеО — 1377, Рез04—1527, РвгОз — 1560 °С. [c.44] Температура воспламенения зависит от минералогического состава, характера примесей, степени измельчения колчедана и концентрации кислорода в газовой фазе. Различные сернистые соединения железа воспламеняются при следующих температурах, °С пирротин — 420, пирит — 402, марказит — 378, арсенопирит — 380, халькопирит — 375. Примеси кварца от О до 40 /о повышают температуру воспламенения с 402 до 418 °С, добавка 10% угля снижает ее примерно на 50 °С, добавка 10% огарка практически не изменяет температуры воспламенения. От степени измельчения колчедана температура воспламенения зависит следующим образом при средней степени дробления 0,025 мм температура воспламенения 290 °С при 0,25 мм — 424 °С при 0,75 — 426 °С, при 1,5 мм—428°С. [c.45] Зависимость относительной константы скорости диссоциации сульфида железа от температуры при различной степени выделения серы. [c.46] На рис. 7 представлена дериватограмма нагрева образца флотационного колчедана на воздухе при атмосферном давлении в открытых платиновых тиглях на дериватографе МОМ (Венгрия). Скорость нагрева 5 град/мин. На рисунке выявляются области начала горения — около 340°С, интенсивного воспламенения — 420 °С, основного извлечения серы — до 715—730 °С, полностью процесс заканчивается при 750°С. [c.46] Теоретическая, или максимальная температура горения стандартного колчедана (45% S) на воздухе с получением теоретической концентрации сернистого ангидрида (15,9%), т. е. при полном выгорании серы без избытка кислорода в газовой фазе, равна примерно 1570 °С [3]. [c.46] Скорость горения является основным показателем процесса обжига. Знание ее зависимости от различных условий необходимо для разработки рациональной конструкции аппаратуры и оптимального технологического режима. Кинетика горения серного колчедана изучалась рядом исследователей с использованием различных методов эксперимента. [c.47] Зависимость относительной константы скорости диссоциации геЗг от температуры изображена на рнс. 8. [c.47] Для образца FeS, приготовленного отгонкой из пирита первого атома серы в токе очищенного азота, в изучаемом интервале температур (500—900 °С) в неподвижном слое энергия активации получена равной 13,23 кДж/моль (3,16 ккал/моль). Такой порядок величин Е свидетельствует о протекании процесса в диффузионной области [3]. Исследования процесса окисления пирита в кипящем слое в температурном интервале 700—900°С проведены непосредственно на образцах флотационного колчедана. В этом случае энергия активации 16,17 кДм/моль ( = 3,86 ккал/моль) [39]. [c.48] В реальном процессе обжига пирита стадия отгонки 1-го атома серы, ее окисление и окисление образовавшегося FeS происходит одновременно и взаимосвязанно. В результате отделения серы остается пористый FeS с высокоразвитой поверхностью контакта. Кроме того, пирит обладает способностью растрескиваться. В результате соединения серы с кислородом равновесие в этой сложной системе сдвигается вправо. [c.48] Расчетным и опытным путем установлено [31], что время горения пирита флотационного колчедана при 700—800°С (реальных температурах обжига в печах КС), подразумеваемое как суммарное время пребывания частиц в кипящем слое и надслойном пространстве, для степени выгорания 98% равно 8 с (рис. 9). Для рядового колчедана крупностью 1—2 мм при 800 °С та же степень выгорания достигнута за время более 4 ч. Это свидетельствует о том, что процесс горения рядового колчедана в кипящем слое лимитируется внутренней диффузией [40]. [c.48] Зависимость степени выгорания серы из флотационного колчедана в кипящем слое от времени при температуре 700— 800 °С. [c.48] При обжиге колчедана с применением кислорода в опытнопромышленной печи КС [54] производительность печи, подовая и объемная интенсивности процесса увеличивались в прямой зависимости от концентрации кислорода. [c.49] Рядом авторов отмечено отсутствие влияния на процесс горения колчедана концентрации диоксида серы в газе. Впервые это было показано К. М. Малнным в 1944 г. [c.49] Вернуться к основной статье