ОПИС ВИНАХОДИ До патентів
Відомий спосіб утилізації сірки з технологічних газів випалювальних печей киплячого шару у виробництві сірчаної кислоти контактним методом, який включає отримання очищення газу від домішок, хімічну обробку діоксиду сірки шляхом каталітичного окислення його киснем в триоксид сірки, переклад триоксида в сірчану кислоту по реакції з водою. При цьому ступінь вилучення SO2 з газів становить 92,3-97,1% (А.П. Снурніков. Гідрометалургія цинку, с. 311-325).
Недоліками відомого способу є надлишок виробництва сірчаної кислоти на окремих підприємствах і висока залишкова забрудненість газів, що відходять діоксидом сірки.
Технічною задачею винаходу є розширення асортименту сірковмісних сполук, придатних для використання в виробництвах, і зниження викидів діоксиду сірки в атмосферу.
Розчин Fe (OH) SO4 отримували відомим способом (Г.М. Барвінок, М.М. Сичов, Н.Ю. Гермаш. Журнал прикладної хімії, 12, 1985 р. Стор 2662-2665).
При контакті відходять технологічних газів, що містять діоксид сірки, з водними розчинами Fe (OH) SO4 протікає реакція
SO2 + 2Fe (OH) SO4 -> Fе2 O (SO4) 2 • SO2 + Н2 О (1).
Розчин, що утворився оксо-сульфат-сульфіту заліза (III) складу Fе2 O (SO4) 2 • SO2. володіє сполучними властивостями, є продуктом приєднання SO2 до Fe (OH) SO4. в якому залізо (III) і сірка (IV) утворюють між собою хімічні зв'язки без протікання окислювально-відновного взаємодії між ними.
Освіта оксо-сульфат-сульфіту заліза (III) відбувається при рН водного середовища 0,5-3. при рН <0,5 образование этого соединения не имеет места из-за превращения гидроксосульфата железа (III) в Fe2 (SO4 )3. не способный к взаимодействию с диоксидом серы. При рН> 3 протікає реакція перетворення Fe (OH) SO4 в твердофазний гідроксид Fе (ОН) 3. також нездатна до взаємодії з діоксидом сірки.
При вмісті заліза (III) в розчині Fe (OH) SO4 вище 60 г / дм 3 утворюється по реакції (1) з'єднання Fe2 O (SO4) 2 • SO2 починає виділятися в тверду фазу і це викликає ускладнення в роботі установки очищення технологічних газів від SO2.
Згідно з літературними даними (Г.М. Барвінок, М.М. Сичов, Н.Ю. Гермаш. Журнал прикладної хімії, 12, 1985 р. Стор 2662-2665) гідроксосульфат заліза (III) Fe (OH) SO4 володіє терпкими властивостями при змішуванні його водного розчину з основними оксидами типу MgO. Механічна міцність зразків, одержуваних при змішуванні водного розчину Fe (OH) SO4 (щільність 1,61 кг / дм 3) з MgO у ваговому співвідношенні 0,6: 1, після їх затвердіння досягає
15 МПа / см 2. Розчини Fe2 O (SO4) 2 • SO2 також володіють терпкими властивостями. Иx введення в бетонні суміші, що містять основні компоненти (СаО і ін.), Збільшує механічну міцність виготовляються з цих сумішей будівельних бетонів і бетонів для закладки гірничих виробок на гірничо-видобувних підприємствах; воно дозволяє не тільки виводити сірку з переробних серосодержащие сировину виробництв в нетрадиційній формі Fe2 O (SO4) 2 • SO2. але і використовувати цю форму для модифікування нею бетонів з метою збільшення їх механічної міцності або зниження витрати цементу на отримання бетонної продукції зі стандартною механічною міцністю.
1,5: 1 (у вихідному розчині Fe (OH) SО4 1: 1). На зрошення першої вежі переводили повністю розчин другої башти, а розчин третьої вежі - на зрошення другої башти. На зрошення третьої вежі подавали свіжий розчин Fe (OH) SО4. Після цього систему знову запускали в роботу по вже описаної процедури до насичення нового поглинає розчину першої вежі. Систему зупиняли, знову знімали поглинають розчини веж в сторону першої вежі і запускали в роботу. Описані цикли повторювали багато разів, отримуючи на виході з третьої вежі системи очищений від діоксиду сірки газ і на виході з першої вежі насичений розчин оксо-сульфат-сульфіту заліза (III) формули Fе2 O (SO4) 2 • SO2. Отриманий розчин оксо-сульфат-сульфіту заліза (III) містив, г / дм 3. заліза (III)
Реалізація способу за винаходом дозволяє віддаленим і важкодоступним гірничо-металургійним підприємствам, переробним серосодержащие сировину, здійснювати свої виробництва без отримання товарної сірчаної кислоти і тим самим зняти проблему її перевиробництва. Одночасно реалізація способу за винаходом дозволяє знизити забрудненість відходять технологічних газів виробництв діоксидом сірки з 97,1% по прототипу до 99,7%.