Procédé pour récupérer le soufre ou l'acide sulfurique du sulfate
de calcium.
L'invention est relative à un procédé pour produire du soufre ou de l'acide sulfurique au moyen de sulfate de calcium.
On a déjà essayé d'utiliser le plâtre, existant en grandes quantités dans le pays, pour en faire du soufre élémentaire ou
de l'acide sulfurique. Ce problème est d'importance parce qu'en utilisant des matières premières indigènes on peut se dispenser
de l'importation du soufre élémentaire ou des pyrites. On a décrit un procédé selon lequel on décompose le sulfate de calcium au
four à cuve en vue de la récupération du soufre en créant la température requise à l'intérieur de la chambre de réaction par la combustion d'une partie du charbon ajouté au sulfate de calcium.
<EMI ID=1.1> granit, le porphyre quartzique et autres matières analogues, on cherche à améliorer le rendement en soufre volatilisé. Ce mode
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mentaire, présente l'inconvénient que, premièrement, une partie seulement du soufre s'échappe du four à l'état élémentaire, le rendement direct en soufre étant donc mauvais, et que deuxièmement, ce soufre est grevé de tous les frais de combustible et coûte cher de ce fait.
Suivant un autre procédé connu, on additionne le sulfate de calcium d'une quantité d'argile telle qu'après entraînement
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effet on divise, après séchage, du sulfate de calcium et de l'argile au degré de finesse du ciment et on en calcine le mélange dans un four cylindrique rotatif. Toutefois, on ne peut produire
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connue en acide sulfurique. Pour réduire les frais on produite en même temps du klinker de ciment qui, après un magasinage relativement long et un fin broyage consécutif, donne un ciment marchand. En raison du faible rendement du four cylindrique rotatif comparativement à la fabrication normale du klinker de ciment, les dépenses afférentes à ce procédé sont exagérément élevées.
Suivant l'invention, on obvie aux inconvénients du mode opératoire usuel en traitant du sulfate de calcium au four à cuve par une.quantité telle d'une matière brute contenant de l'alumine et de la silice, qu'il se forme, parallèlement à une volatilisation du soufre, une scorie qui s'effrite au refroidissement.
Le procédé conformera l'invention a pour résultat de décomposer le sulfate de calcium par fusion avec les additions
<EMI ID=5.1>
aussi une scorie se prêtant à la production d'alumine. A cet effet on conduit la fusion de manière qu'à côté de transformations <EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
4CaO + 4SOg) dans la partie supérieure du four, qui amènent déjà une décomposition partielle du sulfate de calcium avec formation de silicate de calcium, on obtienne par un soufflage d'air correctement dosé, dans la partie inférieure du four, que premièrement une combustion du charbon de chauffe ait lieu et que, deuxièmement, le CaS parvenu dans la partie inférieure du four s'oxyde entièrement ou partiellement et se décompose par réaction et
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Au four à cuve il faut opérer dans le haut en milieu réducteur et, dans le bas, en milieu partiellement réducteur et partiellement oxydant. On choisit la quantité des additions de manière qu'après achèvement des réactions la silice figure sous
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deux composés et l'alumine figure sous forme d'aluminate de calcium. On sait qu'une scorie contenant ces composés a la propriété, après refroidissement, de s'effriter en poudre fine par suite
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Comme dans ces scories l'aluminate de calcium figure sous une forme soluble dans la soude, il estvpossible de récupérer de manière simple et peu coûteuse l'alumine pure par lavage de la scorie, sans qu'il soit nécessaire de moudre finement celle-ci. Dans le procédé conforme à l'invention le soufre encore contenu dans la scorie ne peut guère gêner le départ de l'alumine par lavage étant donné qu'il figure sous forme de sulfure, ne nuisant pas au lavage alcalin.
Dans le procédé connu au four rotatif, à la différence de ceci, en raison de l'action réductrice incomplète du four cylindrique rotatif, pour peu que les additions de charbon restent dans des limites applicables économiquement, le klinker contient le soufre entièrement ou partiellement sous forme de /Sulfate, qui rend peu économique l'élimination de l'alumine par lavage du fait qu'il transforme la soude en sulfate de sodium inactif.
Un traitement ultérieur des résidus lavés exempts d'alumine est naturellement possible et avantageux.
Les gaz du four contiennent le soufre, volatilisé à partir du sulfate de calcium, principalement sous forme de S et
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une partie du soufre à l'état élémentaire par des procédés connus appropriés. Le reste du soufre, ou bien la totalité du soufre,
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une chaudière à vapeur, et est transformé en acide sulfurique après refroidissement et épuration des gaz.
L'invention présente vis-à-vis des procédés connus l'avantage qu'on récupère plusieurs produits de valeur, savoir du soufre, de l'acide sulfurique, de l'alumine et une matière première à bon marché pour la fabrication du ciment. Ceci a pour résultat d'abaisser le prix de revient des différents produits. En outre, l'efficacité du four de fusion à cuve est notablement plus grande que celle d'un four de calcination rotatif, et la fine division requise pour celui-ci n'est point nécessaire. Ceci procure à son tour une économie dans les frais d'établissement
et de fabrication.
On décrira encore l'invention en se référant à l'exemple d'exécution suivant: On mélange intimement de la marne cuprifère de Grôditz (Silésie) avec 1500 kilogrammes d'anhydride (CaS04)
et 500 kilogrammes de coke et on charge le mélange dans un four
à cuve qu'on conduit de manière que l'atmosphère y soit réductrice dans le haut et partie réductrice, partie oxydante dans le bas. La marne a la composition suivante:
Process for recovering sulfur or sulfuric acid from sulfate
calcium.
The invention relates to a process for producing sulfur or sulfuric acid by means of calcium sulfate.
Attempts have already been made to use plaster, which exists in large quantities in the country, to make elemental sulfur or
sulfuric acid. This problem is important because by using indigenous raw materials one can dispense
importation of elemental sulfur or pyrites. A process has been described whereby calcium sulfate is decomposed by
shaft furnace for the recovery of sulfur by creating the required temperature inside the reaction chamber by burning part of the carbon added to the calcium sulfate.
<EMI ID = 1.1> granite, quartz porphyry and other similar materials, it is sought to improve the yield of volatilized sulfur. This mode
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mental, has the disadvantage that, firstly, only part of the sulfur escapes from the furnace in the elemental state, the direct sulfur yield being therefore poor, and that secondly, this sulfur is burdened with all the fuel costs and is therefore expensive.
According to another known process, calcium sulfate is added to an amount of clay such as after training
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Indeed, after drying, calcium sulphate and clay are divided to the degree of fineness of the cement and the mixture is calcined in a rotary cylindrical furnace. However, we cannot produce
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known as sulfuric acid. To reduce costs, cement klinker is produced at the same time which, after relatively long storage and subsequent fine grinding, gives a marketable cement. Due to the low efficiency of the rotary cylindrical kiln compared with the normal manufacture of the cement klinker, the expense of this process is disproportionately high.
According to the invention, the drawbacks of the usual procedure are overcome by treating calcium sulphate in a shaft furnace with such an amount of a crude material containing alumina and silica that it is formed in parallel volatilization of sulfur, a slag that crumbles on cooling.
The process will conform to the invention results in the decomposition of calcium sulphate by fusion with the additions.
<EMI ID = 5.1>
also a slag suitable for the production of alumina. To this end, the fusion is carried out in such a way that next to transformations <EMI ID = 6.1>
<EMI ID = 7.1>
4CaO + 4SOg) in the upper part of the furnace, which already lead to a partial decomposition of the calcium sulphate with the formation of calcium silicate, we obtain by a correctly proportioned air blowing, in the lower part of the furnace, that first combustion charcoal takes place and, secondly, the CaS which has reached the lower part of the furnace fully or partially oxidizes and decomposes by reaction and
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In the shaft furnace, it is necessary to operate at the top in a reducing environment and, at the bottom, in a partially reducing and partially oxidizing environment. The amount of additions is chosen so that after completion of the reactions the silica appears under
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two compounds and alumina is shown as calcium aluminate. It is known that a slag containing these compounds has the property, after cooling, of crumbling into a fine powder as a result.
<EMI ID = 10.1>
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As in these slags the calcium aluminate appears in a form soluble in soda, it is possible to recover in a simple and inexpensive manner the pure alumina by washing the slag, without it being necessary to finely grind the latter. . In the process according to the invention, the sulfur still contained in the slag can hardly interfere with the departure of the alumina by washing, given that it appears in the form of sulphide, which does not interfere with the alkaline washing.
In the known rotary kiln process, unlike this, due to the incomplete reducing action of the rotary cylindrical kiln, provided the carbon additions remain within economically applicable limits, the klinker contains the sulfur fully or partially under Sulfate form, which makes the washing out of alumina uneconomical because it converts the sodium hydroxide into inactive sodium sulfate.
Subsequent processing of the washed alumina-free residues is of course possible and advantageous.
The furnace gases contain sulfur, volatilized from calcium sulfate, mainly in the form of S and
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part of the sulfur in the elemental state by suitable known methods. The rest of the sulfur, or all of the sulfur,
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a steam boiler, and is transformed into sulfuric acid after cooling and gas cleaning.
The invention has the advantage over the known processes that several valuable products are recovered, namely sulfur, sulfuric acid, alumina and an inexpensive raw material for the manufacture of cement. . This has the result of lowering the cost price of the various products. Further, the efficiency of the shaft smelting furnace is significantly greater than that of a rotary calcining furnace, and the fine division required for it is not necessary. This in turn provides savings in start-up costs.
and manufacturing.
The invention will be further described with reference to the following exemplary embodiment: Copper marl from Groditz (Silesia) is intimately mixed with 1500 kilograms of anhydride (CaS04)
and 500 kilograms of coke and the mixture is loaded into an oven
with tank that is conducted so that the atmosphere is reducing at the top and reducing part, oxidizing part at the bottom. Marl has the following composition: