Обжиг серного колчедана
Обжигом называют процесс горения колчедана с получением сернистого газа. Это сложный химический процесс, состоящий из ряда последовательно и одновременно идущих реакций.
При обжиге колчедана вначале происходит термическое разложение дисульфида железа FeS2, которое протекает с выделением парообразной серы:
2FeS2—2FeS - f- S2 (ЗО)
Пары выделяющейся серы начинают сгорать при 500° С, образуя SO2; в этот период обжига колчедана в печи наблюдается синее пламя, характерное для горения серы.
Сульфид железа FeS также окисляется (т. е. сгорает). Механизм горения FeS точно не установлен. Принято считать, что итог всех протекающих при горении колчедана реакций может быть выражен следующим уравнением:
4FeS2-f 1102 = 2Fe203+8S02 (31)
Реакция идет с выделением большого количества тепла.
Из уравнения видно, что при обжиге серного колчедана кроме сернистого ангидрида образуется огарок Fe203 — окись железа. Образование огарка идет с последовательным увеличением степени окисления железа: сначала образуется закись железа FeO, затем закись— окись Fe304 и, наконец, окись Fe203.
По уравнению (31), зная относительные атомные массы элементов, входящих в это уравнение, можно рассчитать, сколько сернистого ангидрида и огарка образуется при сгорании определенного количества колчедана.
Для упрощения приводимого ниже расчета относительные атомные массы элементов округлим: Fe—.56, S — 32, О—16. Сначала рассчитаем относительные молекулярные массы вступающих в реакцию и образующихся веществ: FeS2=56+32-2= 120, Fe203=56-2+ + 16-3=160. S02=32+16-2=64.
Подставляя относительные молекулярные массы в уравнение (31) с учетом соответствующих коэффициентов, получим отношения масс вступивших в реакцию и образовавшихся веществ: 4-120+ + 11-32 = 2-160 +8-64, или 480+352=320+512.
Это означает, что из 480 г 100%-ного пирита можно получить 512 г сернистого ангидрида и 320 г огарка.
