一種脫除硫酸尾氣中二氧化硫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于硫酸生產(chǎn)過程中尾氣治理的新方法，具體是涉及一種用磷礦漿脫除硫酸生產(chǎn)過程中尾氣中二氧化硫并將脫硫后的磷礦漿用于反浮選脫鎂的原料的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在磷化工行業(yè)中，以濕法磷酸為中間產(chǎn)品的企業(yè)，一般采用“硫磷配套”方式，即既建有磷酸裝置，又建有硫酸裝置，配套裝置同時(shí)運(yùn)行的方式進(jìn)行磷化工產(chǎn)品的生產(chǎn)；在硫酸生產(chǎn)過程中，會(huì)有含一定量二氧化硫氣體的廢氣產(chǎn)生；在硫酸生產(chǎn)過程中，由硫酸裝置二吸塔排出的尾氣中二氧化硫的含量一般大約為800~2000 mg/m3;二氧化硫是大氣中主要的污染物之一，其不僅對(duì)人體有毒害作用，還會(huì)導(dǎo)致酸雨問題，是各個(gè)國家都要求嚴(yán)格控制排放的污染物之一；現(xiàn)在對(duì)硫酸尾氣的治理一般是采用石灰法、碳酸鈣法、氨法或鈉法治理，或直接排放；因此處理過程繁雜且治理效果差；處理后的含鈣、鈉、氨等的亞硫酸鹽洗滌料漿未能充分利用，有的甚至直接作廢渣而廢棄，從而造成二次污染；同時(shí)在濕法磷酸生產(chǎn)過程中一般建有磷礦反浮選脫除氧化鎂的裝置，在反浮選前，需要特別加入一定量的硫酸或磷酸等無機(jī)酸作為調(diào)理劑，調(diào)整磷礦漿的PH值到4.0-5.0 ;每處理I噸磷礦原礦，需要消耗10-25公斤硫酸、磷酸等無機(jī)酸，磷礦的反浮選生產(chǎn)成本需要增加4.00—10.00元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種有效脫除硫酸尾氣中二氧化硫的方法，利用磷礦中含有的鐵、錳等元素，將脫硫磷礦漿中的亞硫酸在液相中催化氧化為硫酸，作為磷礦反浮選脫鎂的PH調(diào)整劑，特別是針對(duì)建有磷礦反浮選裝置的磷肥或飼料級(jí)磷酸鈣鹽生產(chǎn)企業(yè)更具有顯著優(yōu)勢(shì)；本發(fā)明的主要內(nèi)容是用磷礦漿作硫酸尾氣的吸收劑，利用磷礦中含有的鐵、錳等元素，將脫硫磷礦漿中的大部分亞硫酸在液相中催化氧化為硫酸；通過再加入特定的催化劑，在磷礦反浮選脫除氧化鎂的同時(shí)，磷礦漿中殘余的亞硫酸被氧化成硫酸，將亞硫酸的催化氧化和磷礦的反浮選脫除氧化鎂在同一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)中完成。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種脫除硫酸尾氣中二氧化硫的方法，本發(fā)明的特征是，步驟為:
1)以含固量20~60%的磷礦漿作為硫酸尾氣的洗滌吸收劑，在硫酸尾氣洗滌塔中循環(huán)洗滌、吸收尾氣中的二氧化硫；
2)以磷礦漿吸收硫酸尾氣中的二氧化硫在常溫下進(jìn)行，無需加熱或冷卻；同時(shí)在吸收過程中，因磷礦中存在鐵、錳等元素，吸收液中大部分亞硫酸被催化氧化成硫酸；
3)采用兩級(jí)吸收硫酸尾氣中的二氧化硫流程，一級(jí)吸收將硫酸尾氣中的二氧化硫濃度從800— 2000 mg/m3降低200— 400mg/m 3以下，二級(jí)吸收將硫酸尾氣中的二氧化硫濃度從200一400 mg/m3降低至 100 mg/m 3以下；
4)當(dāng)一級(jí)吸收磷礦漿的pH值降低到4.0-5.0后，用二級(jí)吸收的脫硫的磷礦漿進(jìn)行置換；脫硫后的一級(jí)磷礦漿輸送到磷礦反浮選脫鎂工序，作為磷礦反浮選脫除氧化鎂的原料；
5)在浮選工序，可酌情加入部分調(diào)理劑硫酸、磷酸等無機(jī)酸調(diào)節(jié)磷礦漿的pH值，并加入催化劑；脫硫的磷礦漿進(jìn)入浮選機(jī)后，通過鼓風(fēng)機(jī)向磷礦漿中鼓入空氣，進(jìn)行浮選作業(yè)的同時(shí)，利用空氣中的氧并在催化劑的作用下，將磷礦漿中殘余的亞硫酸氧化成硫酸，利用浮選機(jī)作為脫硫的磷礦漿的氧化槽，從而形成穩(wěn)定的硫酸鈣鹽；
6)前面所述過程中所加入的催化劑，是指氧化鐵、氧化錳、氧化銅等的一種或幾種復(fù)配物。
[0005]與現(xiàn)有的硫酸尾氣脫硫技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有顯著效果:
1、利用磷礦漿作硫酸生產(chǎn)中尾氣的脫硫劑，同其它脫硫劑相比，生產(chǎn)成本更低；
2、脫硫效果顯著,可將硫酸尾氣中的二氧化硫濃度從800—2000mg/m3降低至100 mg/m3以下，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB26132-2010)中規(guī)定的二氧化硫排放濃度400 mg/m3以下的要求；
3、充分利用了磷礦中含有的錳、鐵、銅等元素具有將亞硫酸催化氧化轉(zhuǎn)化為硫酸的特性、磷礦反浮選脫除氧化鎂需鼓入大量空氣，進(jìn)行反浮選作業(yè)的同時(shí)可長時(shí)間為亞硫酸氧化轉(zhuǎn)化為硫酸提供充足氧的條件，進(jìn)一步徹底氧化吸收料漿中殘余的亞硫酸使其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫酸，在同一裝置中實(shí)現(xiàn)一步完成磷礦浮選和亞硫酸的氧化；
4、脫硫與磷礦反浮選相關(guān)聯(lián)，變廢為寶，將污染大氣的二氧化硫轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的硫酸；在磷礦反浮選脫除氧化鎂的過程中減少調(diào)節(jié)劑硫酸、磷酸等無機(jī)酸的加入量，從而節(jié)約硫酸等無機(jī)酸的消耗，大大降低了磷礦浮選的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種脫除硫酸尾氣中二氧化硫的方法，本發(fā)明的特征及步驟為:
1、以含固量20—60%的磷礦漿作泵送到二級(jí)尾氣洗滌塔，通過料漿循環(huán)泵，在硫酸尾氣洗滌塔中循環(huán)洗滌、吸收尾氣中的二氧化硫，循環(huán)料漿溫度15 — 45°C ；
2、當(dāng)一級(jí)吸收料漿指標(biāo)合格并排出系統(tǒng)后，將二級(jí)循環(huán)料漿輸送到一級(jí)尾氣吸收塔，通過料漿循環(huán)泵，在硫酸尾氣洗滌塔中循環(huán)洗滌、吸收來自硫酸尾氣中的二氧化硫，循環(huán)料漿溫度15—45°C ；
3、當(dāng)一級(jí)吸收磷礦漿的pH值降低到4.0-5.0后，用二級(jí)吸收的磷礦漿進(jìn)行置換。脫硫后的一級(jí)磷礦漿輸送到磷礦反浮選脫鎂工序，酌情加入硫酸、磷酸等無機(jī)酸調(diào)節(jié)劑及催化劑，其它按常規(guī)反浮選工藝規(guī)程進(jìn)行脫硫磷礦漿的反浮選脫鎂操作；
4、按照上述脫硫工藝規(guī)程實(shí)施,硫酸尾氣在處理前含二氧化硫800—2000mg/m3,經(jīng)過本工藝處理后尾氣中的二氧化硫濃度降低到100mg/m3WT ;
5、按照上述反浮選工藝規(guī)程實(shí)施并加入催化劑，在進(jìn)行浮選作業(yè)的同時(shí)，亞硫酸被氧化成硫酸；處理前磷礦的氧化鎂含量為2.5-7.0%，反浮選處理后，磷礦中的氧化鎂含量降低到1.50%以下，磷礦的五氧化二磷含量由20.0—25.0%提高到24.0—31.0%，磷礦五氧化二磷的回收率達(dá)到93.0-96.0%，脫硫礦漿的反浮選脫鎂指標(biāo)達(dá)到常規(guī)磷礦反浮脫鎂的效果;
6、上述過程中所加入的催化劑，是指氧化鐵、氧化錳、氧化銅等的一種或幾種復(fù)配物。
[0008]具體實(shí)施案例I
1、以含固量25%的磷礦漿作泵送到二級(jí)尾氣洗滌塔，通過料漿循環(huán)泵，在硫酸尾氣洗滌塔中循環(huán)洗滌、吸收尾氣中的二氧化硫，循環(huán)料漿溫度25°C ;在進(jìn)行一級(jí)洗滌塔料漿置換時(shí)輸送到一級(jí)尾氣洗漆塔；
2、當(dāng)一級(jí)尾氣洗滌塔吸收料漿指標(biāo)合格并排出系統(tǒng)后，將二級(jí)循環(huán)料漿輸送到一級(jí)尾氣吸收塔，通過料漿循環(huán)泵，在硫酸尾氣洗滌塔中循環(huán)洗滌、吸收來自硫酸尾氣中的二氧化硫，循環(huán)料漿溫度25 °C ；
3、當(dāng)一級(jí)吸收磷礦漿的pH值降低到4.2后，用二級(jí)吸收的磷礦漿進(jìn)行置換；脫硫后的一級(jí)磷礦漿輸送到磷礦反浮選脫鎂工序，加入一定量的硫酸調(diào)整脫硫的磷礦漿的PH值到4.5，并加入一定量的氧化鐵催化劑，其它按常規(guī)反浮選工藝規(guī)程進(jìn)行脫硫礦漿的反浮選脫鎂操作；
4、按照上述脫硫工藝規(guī)程實(shí)施,硫酸尾氣在處理前含二氧化硫950mg/m3,經(jīng)過本工藝處理后尾氣中的二氧化硫濃度降低到93mg/m3;
5、按照上述反浮選工藝規(guī)程實(shí)施并加入催化劑，處理前磷礦的氧化鎂含量為3.4%，反浮選處理后，磷礦中的氧化鎂含量降低到0.85%，磷礦的五氧化二磷含量由23.5%提高到26.7%，磷礦五氧化二磷的回收率達(dá)到93.6%，脫硫礦漿的反浮選脫鎂指標(biāo)達(dá)到常規(guī)磷礦反浮脫鎂的效果。
[0009]具體實(shí)施案例2