專利名稱：硫磺的提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫磺的提純方法。
從自然界礦物例如硫鐵礦中提煉硫磺一般多采用將黃鐵礦與煤炭分層加入練磺爐內(nèi)，自然通風(fēng)，升華制得工業(yè)硫磺。然而遇到含砷硫鐵礦時，砷的化合物與硫同時揮發(fā)混入硫中，正如美國專利US3，619，143中論述的眾所周知的除砷技術(shù)是將熔融硫用氫氧化鈣溶液處理，使之生成硫代砷酸鈣和硫酸鈣
其缺點正如該專利所指出的，不僅生成物沒有什么應(yīng)用價值，而且實際上消耗的硫比計量計算還多25-50%。而專利US 3，619，143采用HNO3+H2SO4混合液處理熔融的液態(tài)硫
然后將生成的NO用空氣氧化，生成的NO2再被回收，循環(huán)使用。但是回收利用NO2并不是一件十分簡單的事，HNO3、H2SO4對設(shè)備腐蝕性也大，該法的實施無疑將需要較大的設(shè)備投資，如果不回收NO2，則會使原料成本提高而且嚴重污染環(huán)境。另外提純速度也較慢。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝、設(shè)備簡單，不污染環(huán)境，提純速度快，產(chǎn)品疏松且純度高的硫磺提純方法。
本發(fā)明所提供的硫磺提純方法，特征在于將含硫物料置于加熱器中加熱，加熱溫度在115℃至445℃之間，通入水蒸氣，立即得到硫和水的混合氣體，然后將該混合氣體冷卻，析出的硫用水洗滌、干燥，得到優(yōu)質(zhì)硫磺。
所述含硫物料是高砷工業(yè)硫磺、化肥廠的硫沫或天然氣、石油煉廠氣回收的粗硫磺，以及其它含有硫磺的廢渣廢料，均可以通過本方法得到優(yōu)質(zhì)的硫磺。
所述的水蒸氣是普通水蒸氣或過熱水蒸氣。若采用過熱水蒸氣，可降低加熱器的溫度，使揮發(fā)出的砷化物減少，使產(chǎn)品砷含量更低。
另外，本發(fā)明為了更有效地去除硫磺中砷的含量，可在反應(yīng)體系中同時加入相當(dāng)于物料中含硫量的0.01-10%的添加劑，這種添加劑可以是氨、尿素或非氧化性酸的銨鹽，或它們的混合物。所述銨鹽可以是(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4Cl、NH4H2PO4，或(NH4)2HPO4，或它們的混合物。加入添加劑后，在加熱或反應(yīng)過程中能逐漸放出NH3、CO2或HCl等物質(zhì)，它們與硫的砷化物以分子狀態(tài)彼此充分接觸，使生成的含砷化合物部分溶于水中，部分留于渣中，達到與硫分離的目的。其主要的反應(yīng)是
由于反應(yīng)體系中的NH3的存在，與體系中存在的少量H2S反應(yīng)生成了能溶解As2S3、As2S5的(NH4)2S，增加了除砷能力，而且還消除了少量H2S對空氣的污染，提高了硫磺的質(zhì)量。
此外，添加劑放出的CO2或HCl，也增加了一些砷的兩性硫化物的溶解度。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比本發(fā)明工藝簡單，基本上無腐蝕性問題，易于工業(yè)化;產(chǎn)品呈疏松狀極易加工成磺粉;添加劑便宜，成本低;廢水中的砷化物易于回收利用，例如用酸處理，則砷以硫化物沉淀析出，放出的H2S再經(jīng)處理以硫的狀態(tài)回收，廢水處理后仍可循環(huán)使用;產(chǎn)品提純速度快，產(chǎn)品質(zhì)量高，所得硫磺含硫量≥99.9%，含砷量≤0.003%-0.001%。
實施例1取含砷0.017%，含硫99%的工業(yè)硫磺置于加熱器中，加熱器溫度控制在320℃-350℃之間，通入溫度為97℃的水蒸氣，立即得到硫和水的混合氣體，將該混合氣體冷卻，洗滌，干燥，得到淺黃色疏松狀硫磺產(chǎn)品，經(jīng)分析含硫99.9%，含砷0.0029%。
實施例2采用實施例1的原料，并加入2%的添加劑尿素，工藝條件同實施例1，得到硫磺產(chǎn)品含硫量99.9%，含砷量0.0013%。
實施例3
原料為含砷0.007%，含硫99%的工業(yè)硫磺，經(jīng)用實施例1法工藝條件處理后，產(chǎn)品含硫99.9%，含砷0.0018%。
實施例4取化肥廠含硫廢渣-硫沫為原料，用實施例1法處理，得到含硫99.9%的淺黃色疏松狀硫磺，含砷量未測。
以上數(shù)據(jù)用GB2451-81和GB2456-81規(guī)定的方法測得。
權(quán)利要求
1.一種硫磺的提純方法，其特征在于將含硫磺物料置于115-445℃的加熱器中，通入水蒸氣立即得到硫和水的混合氣體，然后將該混合氣體冷卻，析出的硫用水洗滌、干燥，得到優(yōu)質(zhì)硫磺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺提純方法，其特征在于可以在反應(yīng)體系中加入相當(dāng)于物料中含硫量0.01-10%的添加劑，這種添加劑可以是氨、尿素或非氧化性酸的銨鹽，或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫磺提純方法，其特征在于所述銨鹽可以是(NH4)2CO3、NH4HCO3、NH4Cl、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫磺提純方法，其特征在于所述含硫磺物料是高砷工業(yè)硫磺、化肥廠的硫沫或天然氣、石油煉廠氣回收的粗硫磺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫磺提純方法，其特征在于所述水蒸氣是普通水蒸氣或過熱水蒸氣。
全文摘要
一種硫磺的提純方法，是將含有硫磺的物料如高砷工業(yè)硫磺、化肥廠硫沫或天然氣、石油煉廠氣回收的粗硫磺等置于加熱器中加熱，通入水或水蒸氣反應(yīng)，冷卻，洗滌，干燥，可得到含硫量≥99.9％，含砷量≤0.003％的淺黃色疏松的優(yōu)質(zhì)硫磺。本發(fā)明工藝設(shè)備簡單，提純速度快，產(chǎn)品易加工成磺粉。該方法不僅適用于粗硫磺提純，而且適用于含硫磺廢渣中硫磺的回收和提純。
文檔編號C01B17/02GK1073657SQ9111180
公開日1993年6月30日 申請日期1991年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月22日
發(fā)明者馬永明, 韓玉英, 閻一新, 許慶民 申請人:山西大學(xué)