DE3750606T2

DE3750606T2 - Gipsentschwefelung.

Info

Publication number: DE3750606T2
Application number: DE3750606T
Authority: DE
Inventors: George Michael Lloyd Jr; Jerome Herbert Marten
Original assignee: Florida Industrial and Phosphate Research Institute FIPR
Current assignee: Florida Industrial and Phosphate Research Institute FIPR
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2007-11-06
Also published as: TNSN87127A1; ES2064320T3; PH23895A; IN170365B; CN1015252B; MA21103A1; CA1329466C; BR8705952A; EP0267031B1; KR880006119A; DE3750606D1; CN87107380A; TR26244A; KR950011830B1; EP0267031A1; ZA878361B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entschwefelung von Gips, wie etwa natürlichem Gips oder Nebenprodukt- Phosphorgips. Das vorliegende Verfahren führt zur gemeinsamen Produktion eines festen gesinterten Materials und eines gasförmigen, Schwefeldioxid, Schwefel oder deren Gemische enthaltenden Abstroms.
Natürliches Phosphatgestein ist die hauptsächliche wirtschaftliche Phosphorquelle. Eine der geläufigsten Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure aus Phosphatgestein ist das Säure- oder Naßverfahren. Das Naßverfahren umfaßt das Aufschließen des Phosphatgesteins mit einer starken Mineralsäure, z. B. Schwefelsäure, um Phosphorsäure freizusetzen. Der feste Rückstand des Naßverfahrens ist unreines Calciumsulfat oder Phosphorgips. Phosphorgips wurde bis in die jüngste Zeit als Abfallprodukt des Naßverfahrens ohne wirtschaftlichen Wert angesehen, und daher wurden große Berge Phosphorgips in der Nähe von Phosphorsäureanlagen und um sie herum angehäuft. Diese Phosphorgipsberge stellen wegen der Ansäuerung des ablaufenden Regenwassers durch die löslichen Verbindungen in dem Phosphorgips ein Umweltproblem dar.
Ein Verfahren mit wirtschaftlichem Wert, das Phosphorgips zu brauchbaren Produkten umsetzt, ist in US-Patent 4,503,018 beschrieben, das Gardner at al. (Gardner) erteilt wurde und auf das in seiner Gesamtheit Bezug genommen wird. Das Gardner-Verfahren erzeugt aus Gips durch die thermische Zersetzung des Gipses Schwefel und/oder Schwefeldioxid. Insbesondere pelletisiert Gardner ein Gemisch aus Feinkohle und feinem Gipsmaterial, und er chargiert die Pellets auf einen Wanderrost, auf dem sie unter geeigneten Bedingungen unter Bildung eines Schwefeldioxid und/ oder Schwefel enthaltenden, gasförmigen Abstroms erhitzt werden.
Nachdem die Pellets der thermischen Zersetzung unterzogen wurden, kann der Kalkrückstand verkauft oder herkömmlichen Verwendungen zugeführt werden. Gardner lehrt, daß andere kohlenstoffhaltige Materialien oder reduzierende Materialien, wie Koks, Ölkoks, elementarer Schwefel, Pyrit und andere Sulfide anstelle von Kohle eingesetzt werden können.
Wenngleich das Gardner-Verfahren ein gangbarer Weg zur Umsetzung von Phosphorgips zu brauchbaren Produkten ist, ist die Fachwelt ständig darum bemüht, Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit des Gardner-Verfahrens zu finden und eine wirkschaftlichere Methode der Ausnutzung des Phosphorgipses zu schaffen. Überraschenderweise haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung gefunden, daß die Verwendung einer Kombination aus einem kohlenstoffhaltigen Material und Pyrit als Zuführungsgemisch bedeutende und unerwartete Vorteile gegenüber dem Einsatz von Kohle oder Pyrit alleine schafft.

ABRISS DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung für das Gardner-Verfahren, indem man das pelletisierte Gemisch mit einem pyritischen Material oder seinem Äquivalent hinsichtlich des Fe- oder S-Gehalts ergänzt. Durch die Verwendung eines pyritischen Materials und eines kohlenstoffhaltigen Materials in dem pelletisierten Gemisch wird ein Sinterprodukt mit verbesserten chemischen und physikalischen Eigenschaften erzeugt, der Schwefelgehalt des gasförmigen Abstroms wird erhöht, die Entschwefelungsgesamtleistung des Verfahrens wird gesteigert, und der Verbrauch an kostspieligem kohlenstoffhaltigem Brennstoff wird reduziert. Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Gipsentschwefelung geschaffen mit den Stufen der
(a) Bildung eines kohlenstoffhaltiges Material und Gips enthaltenden Gemisches,
(b) Zusammenballung des Gemisches unter Bildung von Pellets,
(c) Beschickung eines Wanderrostes mit den Pellets,
(d) Bewegung des Wanderrostes, um die Pelletbeschickung nacheinander durch eine Brennzone und eine Nachbrennzone zu tragen,
(e) Erhitzung der Beschickung auf dem Rost in der Brennzone zur Erzeugung eines festen Sintermaterials und eines gasförmiges Schwefeldioxid, Schwefel oder ihre Gemische enthaltenden Abstroms und
(f) Führung eines Teils des gasförmigen Abstroms aus der Brennzone durch die Beschickung in die Nachbrennzone, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner die Zugabe eines pyritischen Materials oder seiner äquivalenten Menge Fe und S zu dem Gemisch umfaßt, die Menge des pyritischen Materials wenigstens 5 Gewichtsprozent des Gemisches beträgt und die Menge des kohlenstoffhaltigen Materials wenigstens 4 Gewichtsprozent des Gemisches beträgt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung geeigneten Wanderrostes.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung geeigneten, kreisförmigen Wanderrostes.
Fig. 3 ist eine Graphik, die für die Beispiele 1 und 2 die SO&sub2;-Konzentration gegen die Sinterzeit darstellt.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung benutzt den bewährten Wanderrostreaktor, um Phosphorgips thermisch zu brauchbaren Nebenprodukten zu zersetzen. Das Verfahren bringt pyritische Materialien in ein Gemisch aus Phosphorgips, festem kohlenstoffhaltigem Material und wahlweise einer Anzahl anderer Zusatzstoffe ein. Das Gemisch wird in Pelletform zusammengeballt, die sich zur Verarbeitung auf einem Wanderrost eignet. Die Pellets werden auf den Wanderrost aufgegeben, der sie durch eine Reihe von Zonen, einschließlich Brennzone und Nachbrennzone, führt. In der Brennzone werden die Pellets unter geeigneten Reaktionsbedingungen erhitzt, so daß ein Schwefeldioxid, Schwefel oder deren Gemische enthaltender, gasförmiger Abstrom erzeugt wird. Der gasförmige Abstrom oder Teile davon werden vorzugsweise durch die Beschickung geleitet, wenn diese durch die Nachbrennzone fährt, und danach gesammelt für den Einsatz als Ausgangsgas für eine herkömmliche, metallurgische Schwefelsäureanlage. Das feste gesinterte Nebenprodukt, das nach der Reaktion auf dem Rost verbleibt, wird in trockener Form von dem Rost abgeworfen.
Durch die ergänzende Zugabe pyritischer Materialien zu dem Gemisch aus Phosphorgips und kohlenstoffhaltigen Materialien werden gegenüber dem Gardner-Verfahren bedeutende Verbesserungen erreicht. Erstens hat das feste gesinterte Begleitprodukt gegenüber Kalk verbesserte physikalische und chemische Eigenschaften, und es findet auf einer Anzahl von Anwendungsgebieten Verwendung, darunter für rutschfeste Straßenoberflächen, Straßenunterbau, Bodenzement und zur Verfestigung phosphatischer Tone. Zweitens verbessert der Einsatz des pyritischen Materials den Schwefelgehalt des gasförmigen Abstroms, d. h. die Stärke des Schwefeldioxidgases aus dem Wanderrostreaktor. Drittens wird die Wirksamkeit der Schwefelentfernung des Wanderrost-Gesamtverfahrens gesteigert, da sich durch die Zugabe des pyritischen Materials ein katalytischer Effekt ergibt. Viertens wird der Verbrauch an kostspieligem kohlenstoffhaltigem Brennstoff dadurch verringert, daß preiswertere Formen eines hochschwefelhaltigen Brennstoffs eingesetzt werden können, der seinerseits das Maß der Schwefelentfernung durch das erfindungsgemäße Verfahren weiter erhöht und verbessert. Schließlich widmet sich das vorliegende Verfahren der ökologischen Notwendigkeit zur reinen und wirksamen Verwendung pyritischer Materialien, wodurch die Säureableitprobleme der Betriebe mit Appalachen-Kohle durch den Verbrauch von Abfallpyriten und kohlenstoffhaltigen Abfallstoffen vermindert werden.
Abgebaute Kohle, auch als Mineralkohle, Grubenkohle, Hartkohle und Steinkohle bekannt, enthält gewöhnlich Schwefel und Mineralreste. Ein Teil dieses Schwefels liegt gewöhnlich in Form von Pyrit (Eisendisulfid) vor. Pyrit stellte für die Kohleindustrie lange Zeit ein Problem dar, da seine Entfernung aus Kohle je nach der vorhandenen Menge äußerst schwierig ist. In vielen Fällen ist die Verbrennung von schwefelreicher Kohle nicht erlaubt, während in anderen Fällen diese Verbrennung erlaubt ist, aber teure, energieverbrauchende Verfahren angewendet werden müssen, um die schwefelhaltigen Bestandteile aus dem Abgasstrom zu entfernen, bevor er in die Atmosphäre abgeblasen wird. Bei einigen Mineralkohlen ist das Problem ausgeprägter als bei anderen. Beispielsweise kann bei der Ruhrkohle etwa 40 bis 60 Gew.-% des Schwefelgehaltes der Mineralkohle in der Form von pyritischem Schwefel vorliegen, und die Pyrite selbst enthalten 50 Gew.-% Schwefel und mehr. Das bei dem vorliegenden Verfahren eingesetzte Pyritmaterial kann daher mit der Kohle gemischt sein oder getrennt aus einer anderen Zufuhrquelle zugesetzt werden. Ferner können chemische Äquivalente des Pyrits eingesetzt werden. Es wird daher erwogen, daß Fe und S als Äquivalent zu Pyrit (FeS&sub2;) eingesetzt werden, wenn sie in Mengen etwa gleich dem Molverhältnis von Fe und S im Pyrit verwendet werden, und so viele Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
In Abhängigkeit von dem Mischungs-"Rezept" variieren die chemischen und physikalischen Eigenschaften des festen Sintermaterialprodukts der Erfindung, was einen breiten Verwendungsbereich erlaubt. Obgleich die Menge Pyrit oder seines Äquivalents variieren kann, liegt sie im allgemeinen in dem Gemisch in Mengen auf Trockengewichtsbasis von etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Mischung vor. Vorzugsweise enthält das Gemisch etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsprozent pyritisches Material oder sein Äquivalent.
Natürliche und Nebenprodukt-Gipse, wie etwa jene, die aus der Phosphorsäureherstellung stammen und gewöhnlich als Phosphorgips bekannt sind, können eingesetzt werden. Die Teilchengröße des Gipses kann von etwa 20 Maschen bis etwa 500 Maschen (etwa 850 um bis 25 um) reichen und 60 bis 95% CaSO&sub4; in Kristallform enthalten. Während die Gipsmenge in dem Gemisch variieren kann, liegt der Gips im allgemeinen in Mengen von etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsprozent des Gesamtgemisches auf Trockengewichtsbasis vor. Vorzugsweise liegt der Gips in Mengen vor, die von etwa 55 bis etwa 75 Gewichtsprozent des Gemisches reichen.
Da die Pellets zur Erhitzung auf einen Wanderrost chargiert werden, ist das kohlenstoffhaltige Material vorzugsweise fest. Beispiele für einsetzbare kohlenstoffhaltige Materialien sind Koks, Ölkoks und Kohle. Vorzugsweise hat die Kohle einen hohen Schwefelgehalt, der wegen der geringeren Kosten und des geringeren anteilsmäßigen Beitrags der Kosten der Kohle zu dem Gesamtverfahren und zur Schwefelentfernung zur Leistungsfähigkeit des vorliegenden Verfahrens beiträgt. Während der Gewichtsprozentsatz des kohlenstoffhaltigen Materials als Kohlenstoff zu dem Gesamtgewicht des Gemisches variieren kann, liegt das kohlenstoffhaltige Material im allgemeinen als Kohlenstoff in Mengen von etwa 4 bis etwa 11 Gewichtsprozent des Gesamtgemisches auf Trockenbasis gerechnet vor. Vorzugsweise beträgt das kohlenstoffhaltige Material als Kohlenstoff gerechnet etwa 4 bis etwa 9 Gewichtsprozent.
Neben dem kohlenstoffhaltigen Material,dem Gips und dem pyritischen Material können in das Gemisch wahlweise Zusatzstoffe eingebracht werden. Beispiele für solche Zusatzstoff e sind Ton (phosphatische Tone), zurückgeführtes Sintermaterial (auch bekannt als Rücklauf) und Bindemittel, wie etwa Kalk. Der bevorzugte Zusatzstoff ist Kalk. Die Nicht-Rücklauf-Zusatzstoffe können in Mengen von 0 bis 5 Gew.-% des Gemisches auf Trockengewichtsbasis vorliegen, wobei Mengen von 1 bis etwa 2 Gewichtsprozent bevorzugt werden. Das zurückgeführte Sintermaterial oder die Rücklauf-Zusatzstoffe können in größeren Mengen von etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent des Gemisches auf Trockengewichtsbasis vorliegen, wobei Mengen von 10 bis etwa 20 Gewichtsprozent bevorzugt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt das Verfahren einen Zusammenballungsmechanismus für die Formung eines Gemisches aus Gips, kohlenstoffhaltigem Material und pyritischem Material zu Pellets.
Für ein gutes Zusammenballen ist vorzugsweise ein Teil des dem Zusammenballungsmechanismus zugeführten Gemisches relativ fein. Der Zusammenballungsmechanismus kann eine Ballungsteller- oder Ballungstrommelanordnung mit offenem oder geschlossenem Umlauf sein mit Korngrößentrenneinrichtungen, wie Schwingsieben oder Walzenseparatoren. Der Ballungsmechanismus ist so ausgelegt, daß er Kugeln oder grüne Pellets von etwa 1 Zoll (25,4 mm) oder weniger im Durchmesser bildet. Ein Beispiel einer geeigneten Pelletisiertellereinrichtung ist in US-Patent Nr. 3,169,269 erläutert. Wasser und/oder andere Bestandteile können dem Gemisch bei der Zusammenballung zugesetzt werden, um die Bildung grüner Pellets zu unterstützen.
Der Wanderrostmechanismus umfaßt abgedichtete Hauben und Brenner zur Beheizung der Pellets unter kontrollierten Reaktionsbedingungen, um Schwefel und/oder Schwefeldioxid zu entwickeln. Ein Beispiel eines bevorzugten Wanderrostmechanismus ist ein flüssigkeitsabgedichteter kreisförmiger Rost (Karusselltyp) ähnlich den im Handel von Davy McKee Corporation, Lakeland, Florida 33807, V.St.A. erhältlichen kreisförmigen Wanderrosten in ausreichender Größe, um große Pelletmengen wirtschaftlich zu handhaben. Wanderroste, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, werden auch in den US-Patenten Nr. 3,302,936; 3,325,395; 4,111,755; 4,200,517 und 4,220,454 beschrieben, auf die in ihrer Gesamtheit bezug genommen wird.
Ein Beispiel eines geeigneten kreisförmigen Wanderrostmechanismus 10 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Der Mechanismus 10 umfaßt Einrichtungen 12 zur Ablage einer Charge grüner Pellets auf einem Wanderrost 14, der die Charge nacheinander durch verschiedene Zonen, wie z. B. die Vortrocknungszone 16, die Trocknungszone 18, die Brennzone 20, die Nachbrennzone 22 und die Kühlzone 24 innerhalb einer abgedichteten Haube zu einer Einrichtung 26 für den Feststoffabwurf von dem Wanderrost bewegt. In der Vortrocknungszone 16 wird Luft von einem Gebläse 28, die durch Produktgas in den Wärmeaustauschern 30 und 32 erhitzt ist, benutzt, um wenigstens einen Teil der Feuchtigkeit aus den grünen Pellets zu entfernen. Das Gebläse 34 drückt in der Kühlzone 24 Luft durch die heiße Charge auf dem Rost 14 und dann in die Trocknungszone 18, in der sie die Trocknung der grünen Pellets vervollständigt. Das feuchte Abfalltrocknungsgas wird durch das Gebläse 36 aus einem Windkasten 38 entfernt, der sich über die Vortrocknung- und Trocknungszone erstreckt. Ein Brenner 40 fördert genügend erhitztes Gas in die Brennzone 20, um die Oberfläche der Charge auf eine Temperatur in dem Bereich von 1800 bis 2200ºF (980 bis 1200ºC) zu erhitzen. Mengen an Frischluft von dem Gebläse 28 und zurückgeführtem Produktgas von dem Gebläse 42 werden ebenfalls der Brennzone 20 zugeführt. Das Produktgas wird aus der Brennzone 20 abgezogen und gelangt dann durch einen Verbrennungsofen 46, in dem brennbare Gasprodukte mit Frischluft von dem Gebläse 28 und heißen Gas mit niedriger Verbrennungswärme von dem Brenner 40 verbrannt werden. In der Nachbrennzone 22 wird ein Teil des Produktgases von dem Gebläse 42 im Kreislauf geführt, um aufwärts durch die Charge und dann abwärts in das Produkt zu strömen, um den größten Teil des Produktgases aus der Charge zu entfernen. Das von dem Verbrennungsofen 46 abgegebene Produktgas strömt durch einen Wasserkessel 48 und die Wärmeaustauscher 32 und 30, in denen Wärme aus dem Produkt gewonnen wird. Das durch den Wärmeaustauscher 30 entfernte Abgas strömt zu einer herkömmlichen Schwefelsäureanlage. Ein Beispiel einer geeigneten Anlage ist von Davy McKee, Lakeland, Florida 33807, V.St.A. erhältlich, die das Davy-Doppelabsorption-Katalyseverfahren anwendet, um Schwefeldioxid zu Schwefelsäure umzusetzen.
Ein Sintertiegelsystem wurde benutzt, um die industriellen Bedingungen unter Benutzung eines Wanderrostes zu simulieren. Die Prüfungen dienten zum Vergleich der Ergebnisse der thermischen Zersetzung eines Beschickungsgemisches ohne Pyrite (Beispiel 1) und eines Beschickungsgemisches mit Pyriten (Beispiel 2). Die Tabelle 1 gibt eine Zusammenfassung der Bedingungen und Ergebnisse für das Beispiel 1 an. Tabelle 2 ist eine Zusammenfassung der Bedingungen und Ergebnisse für das Beispiel 2.

Tabelle 1

BEDINGUNGEN UND ERGEBNISSE DES SINTERVERSUCHS VON BEISPIEL 1

ANGABEN ZUR BESCHICKUNG Gew.-% (Trockenbasis)

Phosphorgips (mit Hydratationswasser) 69
Ölkoks 10
Ton (Phosphatische Schlämme) 1
Rücklauf 20
insgesamt 100

ANGABEN ZU DER CHARGE

Feuchtigkeit - luftgetrocknet % 10,5
Feuchtigkeit - ofengetrocknet % 17,7
Rücklauf - Pfd (kg) 12,1 (5,49) Gesamtgewicht - Pfd (frische Beschickung und Rücklauf) (kg) 69 (31,30)
Größe 3/8 Zoll· 1/8 Zoll (9,52 mm·3,18 mm)
+ 6 Maschen % (> 3,35 mm-%) 94
Betttiefe - Zoll (mm) 12 (304,8)
Gesamtschwefel % (trocken) 12,4

VERFAHRENSBEDINGUNGEN

Trocknungsdauer - min. 0
Zünddauer - min. 1,25
Sinterung:
Mittlerer Bettdruck - Zoll H&sub2;O (Bar) 7,5 (1,018)
Spitzentemp. des Bettes - ºF (ºC) 2800 + (1538+)
Windkastentemp. - ºF (ºC) 400 max. (204 max.).

VERFAHRENSBEDINGUNGEN (Fortsetzung)

Sinterdauer - min. 12
Kühldauer (SO&sub2; 41%) 1,75
Gesamtdauer - min. 14,5

PRODUKTANGABEN - GAS

Max. SO&sub2;-Gehalt - Vol.-% 7,6
Zeitdauer SO&sub2; über 5 Vol.-% (trocken) - min. 9
Abgeglichenes SO&sub2; (SO&sub2;/O&sub2; = 1) - Vol.-% (tr.) 6,1

PRODUKTANGABEN - FESTSTOFFE

Abwurfgewicht - Pfd. (kg) 38,4 (17,42)
Herdschichtfreigewicht - Pfd. (kg) 34,4 (15,60)
Schwefel - frische Beschickung - Pfd. (kg) 6,14 (2,79)
Schwefel - Reinprodukt - Pfd. (kg) 1,02 (0,46)
Schwefelentfernung - % 83,4
Los Angeles-Abriebtest - Gew.-% größer als 43%

Tabelle 2

BEDINGUNGEN UND ERGEBNISSE AUS BEISPIEL 2

ANGABEN ZUR BESCHICKUNG Gew.-% (Trockenbasis)
Phosphorgips (mit Hydratationswasser) 56
Ölkoks 5
Pyrite 18
Ton (Phosphatische Schlämme) 1
Rücklauf 20
insgesamt 100

ANGABEN ZU DER CHARGE

Feuchtigkeit - luftgetrocknet % 10, 7
Feuchtigkeit - ofengetrocknet % 17,9
Rücklauf - Pfd (kg) 19,0 (8,62)
Gesamtgewicht - Pfd (frische Beschickung 86 (39,01)
und Rücklauf) (kg)
Größe 3/8 Zoll·1/8 Zoll
(9,52 mm·3,18 mm)
+ 6 Maschen % (> 3,35 mm - %) 92
Betttiefe - Zoll (mm) 12 (304,8)
Gesamtschwefel % (trocken) 16,2

VERFAHRENSBEDINGUNGEN

Trocknungsdauer - min. 0
Zünddauer - min. 0,75
Sinterung:
Mittlerer Bettdruck - Zoll H&sub2;O (Bar) 9,0 (1,022)
Spitzentemp. des Bettes - ºF (ºC) 2600+ (1427+)
Windkastentemp. - ºF (ºC) 500 max. (260 max.)
Sinterdauer - min. 17,75
Kühldauer (SO&sub2; 41%) 1,5
Gesamtdauer - min. 20,0

PRODUKTANGABEN - GAS

Max. SO&sub2;-Gehalt - Vol.-% 16,2
Zeitdauer SO&sub2; über 5 Vol.-% (trocken) - min. 15
Abgeglichenes SO&sub2; (SO&sub2;/O&sub2; = 1) - Vol.-% (tr.) 9,0

PRODUKTANGABEN - FESTSTOFFE

Abwurfgewicht - Pfd. (kg) 50,25 (22,79)
Herdschichtfreigewicht - Pfd. (kg) 44,25 (20,07)
Schwefel - frische Beschickung - Pfd. (kg) 9,95 (4,51)
Schwefel - Reinprodukt - Pfd. (kg) 0,78 (0,35)
Schwefelentfernung - % 92,2
Los Angeles-Abriebtest - Gew.-% größer als 68%.
Unter den bedeutenden Verbesserungen der Daten der Tabelle 2 gegenüber denen der Tabelle 1 ist ein wesentlicher Anstieg auf 68% bei dem Los Angeles-Abriebtest des erfindungsgemäßen Sintermaterials gegenüber dem Kalkprodukt der Tabelle 1 festzustellen.
Da einer der kritischen Parameter für die erfolgreiche Herstellung von Schwefelsäure der SO&sub2;-Gehalt in dem Heizgas ist, wurde in den Beispielen 1 und 2 die SO&sub2;-Konzentration kontinuierlich gemessen. Die SO&sub2;-Konzentration wurde unter Benutzung eines Teledyne-SO&sub2;-Analysators Modell 690 gemessen. In Fig. 3 ist die SO&sub2;-Konzentration für die Beispiele 1 und 2 gegen die Zeit aufgetragen.
Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, führt der Zusatz von Pyriten zu einem dramatischen Anstieg der SO&sub2;-Konzentration. Die längere Sinterzeit wird mehr als kompensiert durch die erhöhte Dichte des verarbeiteten Materials und die geringeren Mengen an zugeführten Rohmaterialien je Tonne H&sub2;SO&sub4;.
Wenngleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre besonderen Ausführungsformen beschrieben wurden, ist zu bemerken, daß dem Fachmann zahlreiche Modifizierungen geläufig sind, ohne daß dadurch Wesen und Umfang der in den anhängenden Ansprüchen definierten Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Verfahren zur Entschwefelung von Gips mit den Stufen der

(a) Bildung eines kohlenstoffhaltiges Material und Gips enthaltenden Gemisches,

(b) Zusammenballung des Gemisches unter Bildung von Pellets,

(c) Beschickung eines Wanderrostes mit den Pellets,

(d) Bewegung des Wanderrostes, um die Pelletbeschickung nacheinander durch eine Brennzone und eine Nachbrennzone zu tragen,

(e) Erhitzung der Beschickung auf dem Rost in der Brennzone zur Erzeugung eines festen Sintermaterials und eines gasförmiges Schwefeldioxid, Schwefel oder ihre Gemische enthaltenden Abstroms und

(f) Führung eines Teils des gasförmigen Abstroms aus der Brennzone durch die Beschickung in die Nachbrennzone, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner die Zugabe eines pyritischen Materials oder seiner äquivalenten Menge Fe und S zu dem Gemisch umfaßt, die Menge des pyritischen Materials wenigstens 5 Gewichtsprozent des Gemisches beträgt und die Menge des kohlenstoffhaltigen Materials wenigstens 4 Gewichtsprozent des Gemisches beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf Trockengewichtsbasis,

(a) etwa 50 bis etwa 80 Gewichtsprozent Gips,

(b) etwa 4 bis etwa 11 Gewichtsprozent kohlenstoffhaltiges Material als Kohlenstoff, und

(c) etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent pyritisches Material oder sein Äquivalent enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Material Koks, Ölkohle oder Kohle ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Material Ölkoks ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kohlenstoffhaltige Material Kohle mit einem wesentlichen Anteil Schwefel ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch zusätzlich Ton, Kalk, zurückgeführtes festes Sintermaterial oder ein Gemisch aus diesen Stoffen enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Beschickung in der Nachbrennzone strömende Anteil des gasförmigen Abstroms mit dem gasförmigen Abstrom aus der Brennzone vereinigt wird und der durch die Beschickung in der Nachbrennzone strömende, gasförmige Abstrom aus dem vereinigten Abstrom entnommen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf Trockengewichtsbasis

(a) etwa 55 bis etwa 75 Gewichtsprozent Gips,

(b) etwa 4 bis etwa 9 Gewichtsprozent kohlenstoffhaltiges Material als Kohlenstoff,

(c) etwa 5 bis etwa 15 Gewichtsprozent pyritisches Material oder sein Äquivalent in Form von Fe und S,

(d) etwa 0 bis etwa 5 Gewichtsprozent Ton, Kalk oder deren Gemisch, und

(e) etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent zurückgeführtes festes Sintermaterial enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton, Kalk oder deren Gemisch in Mengen von etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent vorliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgeführte feste Sintermaterial in Mengen von etwa 10 bis 20 Gewichtsprozent vorliegt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus kohlenstoffhaltigem Material, Gips und pyritischem Material oder seinem Äquivalent in Form von Fe und S unter Bildung von Pellets zusammengeballt wird, bevor der Wanderrost mit ihm beschickt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Sintermaterial von dem Rost abgeworfen und durch Zugabe zu dem genannten Gemisch aus kohlenstoffhaltigem Material und Gips zurückgeführt wird.