RU2113403C1 - Method of isolating sulfur from sulfur concentrate - Google Patents
Method of isolating sulfur from sulfur concentrate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113403C1 RU2113403C1 RU96101253A RU96101253A RU2113403C1 RU 2113403 C1 RU2113403 C1 RU 2113403C1 RU 96101253 A RU96101253 A RU 96101253A RU 96101253 A RU96101253 A RU 96101253A RU 2113403 C1 RU2113403 C1 RU 2113403C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- solution
- sludge
- cacl
- concentrate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам извлечения серы из серных концентратов, в частности из серных шламов, образующихся при межфазной окислительной очистке сероводородсодержащих газов в нефтедобывающей промышленности. The invention relates to methods for the extraction of sulfur from sulfur concentrates, in particular from sulfur sludge generated during interfacial oxidative treatment of hydrogen sulfide-containing gases in the oil industry.
Известны экстракционные способы извлечения серы из самородных руд [1]. Они основаны на высокой растворимости ее во многих органических и неорганических растворителях и инертности этих растворителей по отношению к породообразующим материалам. Измельченную руду обрабатывают растворителем, при этом сера переходит в раствор, который отделяют от пустой породы, а затем из него выделяют серу различными способами. Known extraction methods for the extraction of sulfur from native ores [1]. They are based on its high solubility in many organic and inorganic solvents and the inertness of these solvents with respect to rock-forming materials. The crushed ore is treated with a solvent, and the sulfur is transferred into a solution, which is separated from the waste rock, and then sulfur is extracted from it in various ways.
Однако высокая стоимость получаемой серы, обусловленная в основном значительными потерями растворителя, а также токсичность, взрыво- и пожароопасность растворителей являются препятствием для применения экстракционных методов в промышленности. However, the high cost of sulfur produced, mainly due to significant losses of solvent, as well as toxicity, explosion and fire hazard of solvents are an obstacle to the application of extraction methods in industry.
Наиболее близким к предлагаемому является автоклавный способ извлечения серы из серного концентрата, в частности из серного шлама [2]. Сущность способа заключается в нагреве водной суспензии серного шлама до температуры плавления серы. При этом происходит коалесценция капелек серы, отделение серы от минералов пустой породы и осаждение жидкой серы в нижней части реактора. Для достижения температуры плавления серы (≈ 120oC) нагрев серного шлама ведут в автоклаве, при повышенном давлении (10 атм). С целью увеличения селективности процесса в серный шлам добавляют целый ряд реагентов: поверхностно-активные вещества, трилон Б, соляную кислоту, бензин и др.Closest to the proposed is an autoclave method for extracting sulfur from sulfur concentrate, in particular from sulfur sludge [2]. The essence of the method consists in heating an aqueous suspension of sulfur sludge to the melting point of sulfur. This leads to the coalescence of sulfur droplets, the separation of sulfur from minerals of waste rock and the deposition of liquid sulfur in the lower part of the reactor. To achieve the melting point of sulfur (≈ 120 o C), heating of sulfur sludge is carried out in an autoclave at elevated pressure (10 atm). In order to increase the selectivity of the process, a number of reagents are added to sulfuric sludge: surfactants, Trilon B, hydrochloric acid, gasoline, etc.
Недостатком известного способа является некондиционность получаемой серы, необходимость использования дорогостоящих реагентов, а также сложность оборудования, работающего в режиме высокого давления. The disadvantage of this method is the non-standard production of sulfur, the need to use expensive reagents, as well as the complexity of the equipment operating in high pressure mode.
Целью предлагаемого изобретения является повышение качества серы и упрощение способа. The aim of the invention is to improve the quality of sulfur and simplify the method.
Указанная цель достигается описываемым способом извлечения серы из серного концентрата путем нагревания его до температуры плавления серы. This goal is achieved by the described method for the extraction of sulfur from sulfur concentrate by heating it to the melting point of sulfur.
Новым в способе является то, что плавление серы ведут в водном растворе хлористого кальция с температурой кипения на 5-10oC выше температуры плавления серы при соотношении серного концентрата и раствора хлористого кальция от 1:1 до 1:3 г/мл.New in the method is that the melting of sulfur is carried out in an aqueous solution of calcium chloride with a boiling point 5-10 o C higher than the melting temperature of sulfur at a ratio of sulfur concentrate and a solution of calcium chloride from 1: 1 to 1: 3 g / ml.
Известно, что для увеличения температуры кипения воды можно либо поднять давление, либо ввести в раствор соответствующие соли. It is known that to increase the boiling point of water, one can either increase the pressure or introduce the corresponding salts into the solution.
Максимальная температура, которая достигается при нагревании в нормальных условиях водной суспензии серного шлама, не превышает 100oC, что значительно ниже температуры плавления серы. Добавка к этой суспензии соли хлористого кальция (до плотности 1,45-1,46 г/см3) увеличивает температуру кипения водной суспензии серного шлама до температуры, на 5-10oC превышающей температуру плавления серы. Таким образом, не доводя смесь до кипения (что исключает ее разбрызгивание), достигают температуры плавления серы. Далее в этой смеси происходят все те превращения, что и в автоклавном процессе. Однако, в отличие от прототипа, это достигается без создания высокого давления. Кроме того, часть примесей, содержащихся в серном шламе, переходят в раствор хлористого кальция, что обеспечивает повышенную, в сравнении с прототипом, чистоту получаемой серы. Так, экспериментально нами обнаружено, что в раствор хлористого кальция переходит более 80% содержащегося в шламе железа.The maximum temperature that is achieved by heating in normal conditions an aqueous suspension of sulfur sludge does not exceed 100 o C, which is significantly lower than the melting temperature of sulfur. The addition of calcium chloride salt to this suspension (to a density of 1.45-1.46 g / cm 3 ) increases the boiling point of the aqueous suspension of sulfur sludge to a temperature of 5-10 o C higher than the melting temperature of sulfur. Thus, without bringing the mixture to a boil (which excludes its spraying), the melting point of sulfur is reached. Further, in this mixture, all those transformations occur as in the autoclave process. However, unlike the prototype, this is achieved without creating high pressure. In addition, part of the impurities contained in the sulfur sludge is transferred to a solution of calcium chloride, which provides increased, in comparison with the prototype, the purity of the sulfur obtained. Thus, we experimentally discovered that more than 80% of the iron contained in the sludge passes into a solution of calcium chloride.
Таким образом использование при плавлении серного шлама раствора хлористого кальция (CaCl2) способствует достижению температуры плавления серы при нормальном атмосферном давлении, а также получению более чистой серы.Thus, the use of a solution of calcium chloride (CaCl 2 ) during the melting of sulfur sludge helps to achieve a melting point of sulfur at normal atmospheric pressure, as well as a cleaner sulfur.
Соотношение серного шлама (г) к раствору CaCl2 (мл) в диапазоне от 1:1 до 1:3 обеспечивает получение серы из серного шлама.The ratio of sulfur sludge (g) to a solution of CaCl 2 (ml) in the range from 1: 1 to 1: 3 ensures the production of sulfur from sulfur sludge.
Технологическая схема осуществления способа приведена на чертеже и включает емкость 1 для растворения CaCl2 в воде, фильтр 2 для удаления механических примесей из раствора CaCl2, реактор 3, теплоноситель 4, подводящие трубопроводы 5, 6, 7 соответственно для воды, неотфильтрованного и отфильтрованного раствора CaCl2, патрубок 8 для ввода серного шлама, отводящие трубопроводы: 9 - для готового продукта, 10 - для вторичной суспензии.The technological scheme of the method is shown in the drawing and includes a
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
В емкость 1 загружают расчетное количество CaCl2 и по трубопроводу 5 подают техническую воду, перемешивают до полного растворения CaCl2, замеряют плотность и pH полученного раствора. Если плотность меньше 1,45-1,46 г/см3, добавляют дополнительное количество CaCl2; при значении pH > 6,5 подкисляют раствор соляной кислотой. Далее раствор по трубопроводу 6 подают на фильтр 2 для освобождения от механических примесей, очищенный раствор CaCl2 по трубопроводу 7 поступает в реактор 3, где его нагревают до температуры 120oC; затем через патрубок 8 в реактор 3 подают при перемешивании небольшими порциями расчетное количество серного шлама. Полученную суспензию доводят до температуры плавления серы и выдерживают при этой температуре в течение 0,5-1,5 ч при несильном перемешивании. При этом происходит коалесценция капелек серы и осаждение их на дно реактора 3 в виде жидкой серы, которая по трубопроводу 9 отводится на формование и потребителю.The calculated amount of CaCl 2 is loaded into the
В реакторе 3 остается вторичная (отработанная) суспензия, представляющая собой взвесь нерастворимых составных серного шлама в растворе CaCl2, обогащенного растворимыми примесями из серного шлама.In the
Вторичную суспензию можно использовать по двум вариантам. Secondary suspension can be used in two ways.
1. При исходном соотношении серного шлама и раствора CaCl2 1:1 получается довольно густая суспензия. Осаждение нерастворимых составных серного шлама в ней затруднено. Такую взвесь можно использовать в качестве задавочной жидкости при добыче нефти или загущающего состава при разработке неоднородных нефтяных пластов, т. е. закачивать непосредственно в пласт. Для этого ее извлекают из реактора 3 по трубопроводу 10 и направляют к скважине.1. With the initial ratio of sulfur sludge and a solution of CaCl 2 1: 1, a rather thick suspension is obtained. Precipitation of insoluble constituents of sulfur sludge in it is difficult. Such a suspension can be used as a filling fluid in oil production or in a thickening compound in the development of heterogeneous oil reservoirs, i.e., pumped directly into the reservoir. To do this, it is removed from the
2. При соотношении серного шлама и раствора CaCl2 > 1:1 получается менее насыщенная суспензия, из которой легче происходит седиментационное отделение нерастворимых примесей серного шлама и очищение раствора CaCl2.2. When the ratio of sulfuric sludge and a solution of CaCl 2 > 1: 1, a less saturated suspension is obtained, from which sedimentation separates insoluble impurities of sulfuric sludge and purifies the CaCl 2 solution more easily.
Такой раствор можно вторично использовать в процессе извлечения серы из серного шлама, смешав его с новой порцией CaCl2 для достижения нужной плотности. Технологически это осуществляют так: замеряют плотность использованного раствора CaCl2 после осаждения нерастворимых примесей и добавляют в реактор 3 дополнительный раствор CaCl2 такой плотности, чтобы после смешения с использованным раствором CaCl2 получился раствор плотностью 1,45-1,46 г/см3; далее действуют по вышеприведенной схеме. При этом вторично в реакцию извлечения серы вместе с новой порцией серного шлама вступает также и оставшийся в реакторе шлам. Как показали лабораторные исследования, из него можно дополнительно извлечь еще около 4% серы.Such a solution can be reused in the process of extracting sulfur from sulfur sludge by mixing it with a new portion of CaCl 2 to achieve the desired density. Technologically, this is done as follows: measure the density of the used CaCl 2 solution after precipitation of insoluble impurities and add an additional CaCl 2 solution of such a density to the
Эффективность предлагаемого способа определяли в лабораторных условиях. При этом были использованы следующие материалы. The effectiveness of the proposed method was determined in laboratory conditions. The following materials were used.
1. Серный шлам с установки обессеривания газа. Состав (мас.%): сера 86,2; трилон Б-0,1; тринатрийфосфат - 0,9; тиосульфат и сульфат натрия - 0,1; соединения железа - 1,2; влага - 11,5. 1. Sulfur sludge from a gas desulfurization unit. Composition (wt.%): Sulfur 86.2; Trilon B-0.1; trisodium phosphate - 0.9; thiosulfate and sodium sulfate - 0.1; iron compounds - 1.2; moisture - 11.5.
2. Хлористый кальций технический, плавленый, выпускаемый в г. Стерлитамаке Республики Башкортостан (ГОСТ 450-77). 2. Technical calcium chloride, processed, produced in Sterlitamak, Republic of Bashkortostan (GOST 450-77).
3. Вода техническая. 3. Technical water.
4. В качестве реактора использовали трехгорлую круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, термометром. 4. As a reactor, a three-necked round-bottom flask equipped with a reflux condenser and a thermometer was used.
Результаты проведенных исследований представлены в табл. 1. The results of the studies are presented in table. one.
Как видно из табл. 1, наибольший выход серы получается при соотношении серного шлама и раствора CaCl2 1:1(87,4%). Дальнейшее уменьшение доли раствора CaCl2 ведет к сильному загущению полученной системы, что затрудняет процесс коалесценции и осаждения капелек серы. Увеличение доли раствора CaCl2 в соотношении серный шлам: раствор CaCl2 ведет к облегчению процесса коалесценции капелек серы за счет снижения вязкости суспензии, однако при этом значительно возрастают затраты реагента (CaCl2). Таким образом, оптимальным соотношением является от 1:1 до 1:3.As can be seen from the table. 1, the highest sulfur yield is obtained when the ratio of sulfur sludge and a solution of CaCl 2 1: 1 (87.4%). A further decrease in the proportion of CaCl 2 solution leads to a strong thickening of the obtained system, which complicates the process of coalescence and deposition of sulfur droplets. An increase in the proportion of CaCl 2 solution in the ratio of sulfur sludge: CaCl 2 solution facilitates the process of coalescence of sulfur droplets by reducing the viscosity of the suspension, however, the reagent costs (CaCl 2 ) increase significantly. Thus, the optimal ratio is from 1: 1 to 1: 3.
Полученная по предлагаемому способу сера была проанализирована согласно ГОСТу 127-76 на сорт 9900 "Сера техническая", утвержденному и введенному в действие 01.06.90 г. В табл. 2 приводятся полученные данные. Sulfur obtained by the proposed method was analyzed according to GOST 127-76 for grade 9900 "Technical Sulfur", approved and put into effect on 06/01/90, table. 2 shows the data obtained.
Полученная автоклавным плавлением (по прототипу) сера не соответствовала ГОСТу, содержание железа в ней составляло 0,75%. Obtained by autoclave melting (according to the prototype), sulfur did not comply with GOST, the iron content in it was 0.75%.
Преимущество предлагаемого способа по сравнению с прототипом заключается в том, что он позволяет получать серу более высокого качества с использованием доступного и дешевого реагента и несложного оборудования. The advantage of the proposed method compared with the prototype is that it allows you to get sulfur of higher quality using affordable and cheap reagent and simple equipment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96101253A RU2113403C1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Method of isolating sulfur from sulfur concentrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96101253A RU2113403C1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Method of isolating sulfur from sulfur concentrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96101253A RU96101253A (en) | 1998-03-20 |
| RU2113403C1 true RU2113403C1 (en) | 1998-06-20 |
Family
ID=20176007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96101253A RU2113403C1 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Method of isolating sulfur from sulfur concentrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113403C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427529C1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-08-27 | УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН (ИМЕТ УрО РАН) | Method of extracting elementary sulphur from sulphur-containing materials |
-
1996
- 1996-01-18 RU RU96101253A patent/RU2113403C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Менковский М.А., Яворский В.Т. Технология серы. - М.: Химия, 1985, с. 124 - 135. 2. Разработка технологии утилизации некондиционной серы. Отчет по договору N 92 581 94. - Бугульма, 1993. 3. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427529C1 (en) * | 2010-04-06 | 2011-08-27 | УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУРГИИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РАН (ИМЕТ УрО РАН) | Method of extracting elementary sulphur from sulphur-containing materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4755303A (en) | Method of converting brines to useful products | |
| US4246241A (en) | Process for selective removal of sodium sulfate from an aqueous slurry | |
| EP1981815B1 (en) | Treatment of aqueous liquids and the preparation of anthranilic acid | |
| GB2037807A (en) | Process for treating waste oil | |
| US3637488A (en) | Removal of inorganic species by liquid membrane | |
| JPH04298201A (en) | Method of treating slurry | |
| RU2113403C1 (en) | Method of isolating sulfur from sulfur concentrate | |
| US1970147A (en) | Method of treating recovered sulphur | |
| US4664896A (en) | Process for purifying yellow phosphorus | |
| JPS62191409A (en) | Removal of heavy metals from inorganic acids | |
| US4455234A (en) | Process of extracting a metal value | |
| KR960016698B1 (en) | White Purification Method | |
| US4399037A (en) | Process for working up waste water containing phosphorus | |
| FI80251B (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV TUNGMETALLHALTIGT AVFALL FRAON RENING AV RAOFOSFORSYROR. | |
| RU2351665C2 (en) | Method of phosphorus recovery | |
| US4149879A (en) | Recovery of mercury and caustic values from caustic sludges | |
| EP0186318A1 (en) | Recovery of sulfur from sulfur froth | |
| EP0034184B1 (en) | Method for recovering bromine contained in a discharge | |
| JP2894627B2 (en) | Method for recovering solid molybdenum compound | |
| WO2000017406A2 (en) | Method for extracting lead from lead-containing raw materials | |
| JPS6235837B2 (en) | ||
| RU2094502C1 (en) | Method of gold extraction from the mining raw | |
| SU919988A1 (en) | Method of recovering phosphorus from slime | |
| US4035293A (en) | Process for treating an acidic waste water stream | |
| JP7464077B2 (en) | Method and device for recovering oil from oil-containing waste liquid |