一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法技术

本发明专利技术提供了一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，方法如下：(1)对干燥后的硫膏进行破碎、筛分；(2)将预处理后的原料与有机溶剂导入带有蒸汽加热套的反应釜中，并于一定温度条件下进行萃取反应；其中，有机溶剂具体为二甲苯、200#溶剂油和重苯中的一种或多种混合物；(3)对得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需硫磺；(4)将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，以循环使用。本发明专利技术充分利用有机溶剂对硫磺的高温溶解性提纯硫磺，同时具有工艺简单、操作稳定、生产成本低、回收率和纯度高等优点，可有效实现废弃物的资源化利用。

A Method of Extracting Sulphur Paste to Produce High Purity Sulphur

The invention provides a method for extracting sulphur paste to produce high-purity sulphur. The methods are as follows: (1) crushing and screening the dried sulphur paste; (2) introducing the pretreated raw materials and organic solvents into the reactor with steam heating sleeve and extracting at a certain temperature; among them, the organic solvents are xylene, 200 # solvent oil and one or more of heavy benzene. Mixture; (3) After the reaction solution is treated by thermal insulation and filtration, it is then introduced into the crystallizer; after cooling crystallization and solid-liquid separation, the sulfur required for the target can be obtained; (4) The organic solvent cooled in step (3) is re-introduced into the reactor in step (2) for recycling use. The invention makes full use of the high temperature solubility of organic solvents to purify sulfur, has the advantages of simple process, stable operation, low production cost, high recovery and purity, and can effectively realize the resource utilization of waste.

【技术实现步骤摘要】
一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法
本专利技术涉及煤化工产品处理
，尤其涉及一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法。
技术介绍
焦炉煤气的用途主要包括炉窑燃料与合成气原料。通常，焦炉煤气中的硫含量为3-6g/m3，但作为炉窑燃料与合成气原料使用时，其相应的硫含量必须满足严格要求，即需分别小于200mg/m3和0.1mg/m3。因此，现有的焦炉煤气在实际使用前，需进行脱硫净化。目前，国内焦化企业的煤气净化系统普遍采用流程短、投资和生产成本低的HPF法脱硫工艺，但该工艺的应用过程中会产生大量的硫膏。硫膏的主要成分为硫磺，还含有硫氰酸盐、硫代硫酸盐、焦油和酚类等有机化合物，其应用价值不高，主要被作为固体废弃物处理；对此，一般的处理方法是“堆放填埋”和”外卖制硫酸(焦化企业按60-80元/吨的价格，支付给硫膏回收企业)”，但该种方式又会造成一定程度上的环境污染或资源浪费。现有的硫膏回收硫磺处理技术，主要包括熔硫法、蒸馏法和萃取法。其中，熔硫法是将硫膏加热至128-158℃，并充分利用液硫与脱硫液密度的差异进行有效分离，熔硫法的缺点是能耗大。蒸馏法以蒸汽或者烟气为热源，蒸馏法的缺点是，由于忽视了固体中有色有机杂质，所得的硫磺纯度不高，利用价值不高。公开号为CN204224257U的专利公开了一种从硫泡沫中回收硫磺的装置，其采用硝酸氧化法对脱水硫膏进行处理，利用硝酸的氧化性将硫膏中的SCN-、S2O32-等物质氧化为硫单质，同时去除其中的有机杂质；该专利处理硫膏的效果显著，但由于该方法反应剧烈，反应过程中有大量的二氧化氮产生，存在能耗高和污染大的问题。公开号为CN103264991A和CN104192811A分别公开了利用四氯乙烯(沸点121.2℃)和二硫化碳(沸点46.5℃)对硫膏进行浸取；该浸取法虽然得到了高纯度硫磺，但由于浸取过程引入了大量有机溶剂，其不仅存在易爆、毒性大等安全问题，还同时存在浸取剂价格远高于硫磺价格、浸取过程损失严重等问题。据此，目前急需一种能耗小、成本低、无污染，且整个工艺过程安全可靠的硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种能耗小、成本低、无污染，且整个工艺过程安全可靠的硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：对干燥后的硫膏类含硫化合物原料进行破碎、筛分；(2)萃取溶解：将预处理后的原料与有机溶剂导入带有蒸汽加热套的反应釜中，并于一定温度条件下进行萃取反应；其中，有机溶剂具体为二甲苯、200#溶剂油和重苯中的一种或多种混合物；(3)重结晶分离：对步骤(2)中得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需硫磺；(4)有机溶剂的回收：将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，以循环使用。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(1)中，对干燥后的原料进行破碎、筛分，至颗粒尺寸小于30mm。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(2)中，二甲苯的沸点为137-140℃，200#溶剂油的沸点为188-205℃，重苯的沸点为210-215℃。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(2)中，萃取反应的温度为130-170℃，反应时间为0.5-3.0h。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(2)中，原料与有机溶剂的质量比为1：(2.2-4)。作为本专利技术的优选方式之一，所述步骤(3)中，冷却结晶的温度为50-90℃，结晶时间为0.3-1.5h。本专利技术相比现有技术的优点在于：本专利技术充分利用二甲苯(沸点137-140℃)、200#溶剂油(沸点188-205℃)和重苯(沸点210-215℃)对硫磺高温和低温溶解度的差异，以及对硫膏中杂质(硫氰酸盐、硫酸盐和焦粒等)的微溶特性，实现高选择性萃取生产硫磺，具有较高的经济效益和社会效益；同时，基于上述有机溶剂的“沸点高”、“挥发性低”等特性，其还能大大提升生产工艺的安全性。本专利技术的具体优势如下：(1)本专利技术采用高沸点、低挥发度、低毒的二甲苯、200#溶剂油和重苯作为有机溶剂，具有以下特点：①高温下，对硫磺的溶解度高，使最终所得产品的纯度高；②易回收循环使用；③不易挥发，能克服传统萃取剂二硫化碳、苯、甲苯的易挥发、易燃、易爆和毒性大等缺点，工厂应用更为安全；(2)本专利技术采用的二甲苯、200#溶剂油和重苯，均为来源于焦化企业粗苯精制车间的常规有机溶剂，其原料价格低廉，来源广泛；本专利技术采用上述溶剂作为有机溶剂，无需外购，于自家车间获取即可；(3)本专利技术的工艺简单、操作稳定、生产成本低、回收率高；采用本专利技术工艺技术生产的硫磺纯度大于99.0％，回收率大于91％；其与传统方法相比，更具优势；(4)本专利技术与目前国内焦化企业焦炉气净化系统脱硫工艺(HPF、ADA)的吻合度高，还能同时克服其生产硫磺杂质含量高、能耗高、工艺稳定性低等缺点，更具应用潜力。附图说明图1是实施例1-7中硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法的流程图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例的一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：将干燥后的硫膏用粉碎机进行破碎筛分，至颗粒尺寸小于30mm。(2)萃取溶解：称取100g上述硫膏装入带有蒸汽加热套的反应釜中，再加入220g200#溶剂油，加热至130℃，萃取反应3h。(3)重结晶分离：对步骤(2)中得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中进行冷却结晶，结晶温度80℃，结晶时间1.5h；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需的硫磺；经干燥后的硫磺质量为67.72g，按干基硫膏中硫含量的回收率为91.51％。(4)有机溶剂的回收：将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，循环使用。实施例2如图1所示，本实施例的一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：将干燥后的硫膏用粉碎机进行破碎筛分，至颗粒尺寸小于15mm。(2)萃取溶解：称取100g上述硫膏装入带有蒸汽加热套的反应釜中，再加入220g重苯，加热至170℃，萃取反应1.0h。(3)重结晶分离：对步骤(2)中得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中进行冷却结晶，结晶温度50℃，结晶时间1.0h；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需的硫磺；经干燥后的硫磺质量为71.19g，按干基硫膏中硫含量的回收率为96.20％。(4)有机溶剂的回收：将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，循环使用。实施例3如图1所示，本实施例的一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：将干燥后的硫膏用粉碎机进行破碎筛分，至颗粒尺寸小于20mm。(2)萃取溶解：称取100g上述硫膏装入带有蒸汽加热套的反应釜中，再加入400g二甲苯与200#溶剂油的混合溶剂(二甲苯和200#溶剂油的质量比为1:1)，加热至140℃，萃取反应2.0h。(3)重结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：对干燥后的硫膏类含硫化合物原料进行破碎、筛分；(2)萃取溶解：将预处理后的原料与有机溶剂导入带有蒸汽加热套的反应釜中，并于一定温度条件下进行萃取反应；其中，有机溶剂具体为二甲苯、200#溶剂油和重苯中的一种或多种混合物；(3)重结晶分离：对步骤(2)中得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需硫磺；(4)有机溶剂的回收：将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，以循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)原料的预处理：对干燥后的硫膏类含硫化合物原料进行破碎、筛分；(2)萃取溶解：将预处理后的原料与有机溶剂导入带有蒸汽加热套的反应釜中，并于一定温度条件下进行萃取反应；其中，有机溶剂具体为二甲苯、200#溶剂油和重苯中的一种或多种混合物；(3)重结晶分离：对步骤(2)中得到的反应后溶液进行保温过滤处理，接着将其导入结晶器中；待完成冷却结晶与固液分离后，即得目标所需硫磺；(4)有机溶剂的回收：将步骤(3)中冷却的有机溶剂再重新导入步骤(2)中的反应釜内，以循环使用。2.根据权利要求1所述的硫膏萃取生产高纯度硫磺的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对干燥后的原料进...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘理华，潘卫东，刘书群，张雪，
申请(专利权)人：淮北师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34