Сжигание колчедана и состав газовой смеси

Основная реакция горения колчедана следующая

4FeS₂ + 11O₂ = Fe₂O₃ + 8SO₂ + 815 200

Кроме того, происходит ряд побочных реакций с образованием Fe₃O; и FeO.

Вычисление объема обжигового газа на 1 т колчедана производится по тем же формулам, что и при сжигании серы.

При сжигании серусодержащего сырья наряду с SO₂ образуется и SO₃. Образование SO₃ в газе ведет к потерям серы (до 3–5 %), затруднениям при получении кислоты и осложнениям в процессе варки. Образованию серного газа способствует недостаточно высокая температура обжига (700–250°), каталитическое действие некоторых металлов и избыточное количество воздуха, подаваемого в печь.

Для снижения содержания SO₃ в газах на стадий обжига серусодержащего сырья необходимо, чтобы избыток воздуха составлял 25–30 % от теоретически необходимого для горения, а температура горения 800–900°, при которой содержание SO₃ не превышает 0,4–0,6 %.

Объем воздуха, необходимый для сжигания 1 т колчедана, можно определить по формуле

где:

V — объем воздуха, м ³ (при 0° и 760 мм рт. ст.);

C_SO2 — содержание SO₂ в обжиговом газе, объемных %;

C_S — содержание выгорающей серы в сырье, %.

Коэффициент избытка воздуха, т. е. отношение количества фактически затраченного воздуха к теоретически потребному, определяется по формуле

где:

n — содержание кислорода в воздухе, объемных %;

m — отношение числа молекул кислорода, вступающих в реакцию, к числу молекул образующегося SO₂ (при сжигании колчедана в среде воздуха m = 1,375);

C_SO2 — содержание SO₂ в обжиговом газе, объемных %. Для случая обжига колчедана в воздухе

Теоретически концентрация SO₂ в обжиговом газе при обжиге колчедана в воздухе (при а=1) составляет 16,2 объемных %.

Но опытным данным, наименьший коэффициент избытка воздуха при обжиге колчедана можно принять для флотационного колчедана равным 1,2, для рядового 1,4.