CN104667728A

CN104667728A - 一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法

Info

Publication number: CN104667728A
Application number: CN201510037052.0A
Authority: CN
Inventors: 曾润国; 杨礼彬; 刘泽祥; 魏家贵; 刘甍; 冯发均
Original assignee: Kunming Chuanjinnuo Chemical Shares Co Ltd
Current assignee: Kunming Chuanjinnuo Chemical Shares Co Ltd
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2015-06-03

Abstract

一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法，本发明步骤为：1）以含固量20~60%的磷矿浆作为硫酸尾气的洗涤吸收剂，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫；2）以磷矿浆吸收硫酸尾气中的二氧化硫在常温下进行，无需加热或冷却；同时在吸收过程中，因磷矿中存在铁、锰等元素，吸收液中大部分亚硫酸被催化氧化成硫酸；等等。本发明具有以下有显著效果：1、生产成本更低；2、脱硫效果显著；3、在同一装置中实现一步完成磷矿浮选和亚硫酸的氧化；4、脱硫与磷矿反浮选相关联，变废为宝。

Description

一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法

技术领域

本发明是关于硫酸生产过程中尾气治理的新方法，具体是涉及一种用磷矿浆脱除硫酸生产过程中尾气中二氧化硫并将脱硫后的磷矿浆用于反浮选脱镁的原料的工艺方法。

背景技术

目前在磷化工行业中，以湿法磷酸为中间产品的企业，一般采用“硫磷配套”方式，即既建有磷酸装置，又建有硫酸装置，配套装置同时运行的方式进行磷化工产品的生产；在硫酸生产过程中，会有含一定量二氧化硫气体的废气产生；在硫酸生产过程中，由硫酸装置二吸塔排出的尾气中二氧化硫的含量一般大约为800~2000 mg/m³；二氧化硫是大气中主要的污染物之一，其不仅对人体有毒害作用，还会导致酸雨问题，是各个国家都要求严格控制排放的污染物之一；现在对硫酸尾气的治理一般是采用石灰法、碳酸钙法、氨法或钠法治理，或直接排放；因此处理过程繁杂且治理效果差；处理后的含钙、钠、氨等的亚硫酸盐洗涤料浆未能充分利用，有的甚至直接作废渣而废弃，从而造成二次污染；同时在湿法磷酸生产过程中一般建有磷矿反浮选脱除氧化镁的装置，在反浮选前，需要特别加入一定量的硫酸或磷酸等无机酸作为调理剂，调整磷矿浆的pH值到4.0~5.0；每处理1吨磷矿原矿，需要消耗10-25公斤硫酸、磷酸等无机酸，磷矿的反浮选生产成本需要增加4.00—10.00元。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种有效脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法，利用磷矿中含有的铁、锰等元素，将脱硫磷矿浆中的亚硫酸在液相中催化氧化为硫酸，作为磷矿反浮选脱镁的pH调整剂，特别是针对建有磷矿反浮选装置的磷肥或饲料级磷酸钙盐生产企业更具有显著优势；本发明的主要内容是用磷矿浆作硫酸尾气的吸收剂，利用磷矿中含有的铁、锰等元素，将脱硫磷矿浆中的大部分亚硫酸在液相中催化氧化为硫酸；通过再加入特定的催化剂，在磷矿反浮选脱除氧化镁的同时，磷矿浆中残余的亚硫酸被氧化成硫酸，将亚硫酸的催化氧化和磷矿的反浮选脱除氧化镁在同一个作业环节中完成。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现：

一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法，本发明的特征是，步骤为：

1）以含固量20~60%的磷矿浆作为硫酸尾气的洗涤吸收剂，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫；

2）以磷矿浆吸收硫酸尾气中的二氧化硫在常温下进行，无需加热或冷却；同时在吸收过程中，因磷矿中存在铁、锰等元素，吸收液中大部分亚硫酸被催化氧化成硫酸；

3）采用两级吸收硫酸尾气中的二氧化硫流程，一级吸收将硫酸尾气中的二氧化硫浓度从800—2000 mg/m³降低200—400mg/m³以下，二级吸收将硫酸尾气中的二氧化硫浓度从200—400 mg/m³降低至100 mg/m³以下；

4）当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.0~5.0后，用二级吸收的脱硫的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，作为磷矿反浮选脱除氧化镁的原料；

5）在浮选工序，可酌情加入部分调理剂硫酸、磷酸等无机酸调节磷矿浆的pH值，并加入催化剂；脱硫的磷矿浆进入浮选机后，通过鼓风机向磷矿浆中鼓入空气，进行浮选作业的同时，利用空气中的氧并在催化剂的作用下，将磷矿浆中残余的亚硫酸氧化成硫酸，利用浮选机作为脱硫的磷矿浆的氧化槽，从而形成稳定的硫酸钙盐；

6）前面所述过程中所加入的催化剂，是指氧化铁、氧化锰、氧化铜等的一种或几种复配物。

与现有的硫酸尾气脱硫技术相比，本发明具有以下有显著效果：

1、利用磷矿浆作硫酸生产中尾气的脱硫剂，同其它脱硫剂相比，生产成本更低；

2、脱硫效果显著，可将硫酸尾气中的二氧化硫浓度从800—2000 mg/m³降低至100 mg/m³以下，远低于国家标准《硫酸工业污染物排放标准》（GB26132-2010）中规定的二氧化硫排放浓度400 mg/m³以下的要求；

3、充分利用了磷矿中含有的锰、铁、铜等元素具有将亚硫酸催化氧化转化为硫酸的特性、磷矿反浮选脱除氧化镁需鼓入大量空气，进行反浮选作业的同时可长时间为亚硫酸氧化转化为硫酸提供充足氧的条件，进一步彻底氧化吸收料浆中残余的亚硫酸使其转化为稳定的硫酸，在同一装置中实现一步完成磷矿浮选和亚硫酸的氧化；

4、脱硫与磷矿反浮选相关联，变废为宝，将污染大气的二氧化硫转化为稳定的硫酸；在磷矿反浮选脱除氧化镁的过程中减少调节剂硫酸、磷酸等无机酸的加入量，从而节约硫酸等无机酸的消耗，大大降低了磷矿浮选的生产成本。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法，本发明的特征及步骤为：

1、以含固量20—60%的磷矿浆作泵送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度15—45℃；

2、当一级吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度15—45℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.0—5.0后，用二级吸收的磷矿浆进行置换。脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，酌情加入硫酸、磷酸等无机酸调节剂及催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫磷矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫800—2000mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到100mg/m³以下；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入催化剂，在进行浮选作业的同时，亚硫酸被氧化成硫酸；处理前磷矿的氧化镁含量为2.5—7.0%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到1.50%以下，磷矿的五氧化二磷含量由20.0—25.0%提高到24.0—31.0%，磷矿五氧化二磷的回收率达到93.0—96.0%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果；

6、上述过程中所加入的催化剂，是指氧化铁、氧化锰、氧化铜等的一种或几种复配物。

具体实施案例1

1、以含固量25%的磷矿浆作泵送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度25℃；在进行一级洗涤塔料浆置换时输送到一级尾气洗涤塔；

2、当一级尾气洗涤塔吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度25℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.2后，用二级吸收的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，加入一定量的硫酸调整脱硫的磷矿浆的pH值到4.5，并加入一定量的氧化铁催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫950mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到93mg/m³；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入催化剂，处理前磷矿的氧化镁含量为3.4%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到0.85%，磷矿的五氧化二磷含量由23.5%提高到26.7%，磷矿五氧化二磷的回收率达到93.6%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果。

具体实施案例2

1、以含固量35%的磷矿浆作泵输送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度32℃；在进行一级洗涤塔料浆置换时输送到一级尾气洗涤塔；

2、当一级吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度32℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.5后，用二级吸收的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，加入一定量的氧化锰催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫的磷矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫1030mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到86mg/m³；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入催化剂，处理前磷矿的氧化镁含量为4.1%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到1.10%，磷矿的五氧化二磷含量由20.5%提高到25.3%，磷矿五氧化二磷的回收率达到94.6%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果。

具体实施案例3

1、以含固量47%的磷矿浆作泵送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度38℃；在进行一级洗涤塔料浆置换时输送到一级尾气洗涤塔；

2、当一级吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度38℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.7后，用二级吸收的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，加入一定量的硫酸调整脱硫的磷矿浆的pH值到4.5，并加入一定量的复配催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫后磷矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫1457mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到65mg/m³；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入复配催化剂（氧化铁:氧化锰:氧化铜=1:1:0.5），处理前磷矿的氧化镁含量为5.3%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到1.20%，磷矿的五氧化二磷含量由22.6%提高到26.9%，磷矿五氧化二磷的回收率达到95.1%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果。

具体实施案例4

1、以含固量51%的磷矿浆作泵送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度42℃；在进行一级洗涤塔料浆置换时输送到一级尾气洗涤塔；

2、当一级吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度42℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到4.8后，用二级吸收的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，加入一定量的硫酸调整脱硫的磷矿浆的pH值到4.5，并加入一定量的复配催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫的磷矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫1651mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到41mg/m³；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入复配催化剂（氧化铁:氧化锰=1:1），处理前磷矿的氧化镁含量为6.7%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到1.32%，磷矿的五氧化二磷含量由23.9%提高到28.6%，磷矿五氧化二磷的回收率达到96.3%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果。

具体实施案例5

1、以含固量55%的磷矿浆作泵送到二级尾气洗涤塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收尾气中的二氧化硫，循环料浆温度41℃；在进行一级洗涤塔料浆置换时输送到一级尾气洗涤塔；

2、当一级吸收料浆指标合格并排出系统后，将二级循环料浆输送到一级尾气吸收塔，通过料浆循环泵，在硫酸尾气洗涤塔中循环洗涤、吸收来自硫酸尾气中的二氧化硫，循环料浆温度41℃；

3、当一级吸收磷矿浆的pH值降低到5.0后，用二级吸收的磷矿浆进行置换；脱硫后的一级磷矿浆输送到磷矿反浮选脱镁工序，加入一定量的硫酸调整脱硫的磷矿浆的pH值到4.5，并加入一定量的复配催化剂，其它按常规反浮选工艺规程进行脱硫的磷矿浆的反浮选脱镁操作；

4、按照上述脱硫工艺规程实施，硫酸尾气在处理前含二氧化硫1932mg/m³，经过本工艺处理后尾气中的二氧化硫浓度降低到33mg/m³；

5、按照上述反浮选工艺规程实施并加入催化剂（氧化铁:氧化铜=2:1），处理前磷矿的氧化镁含量为6.7%，反浮选处理后，磷矿中的氧化镁含量降低到1.32%，磷矿的五氧化二磷含量由24.6%提高到30.3%，磷矿五氧化二磷的回收率达到95.1%，脱硫矿浆的反浮选脱镁指标达到常规磷矿反浮脱镁的效果。

Claims

1.一种脱除硫酸尾气中二氧化硫的方法，其特征是，步骤为：

5）在浮选工序，可酌情加入部分调理剂硫酸、磷酸等无机酸调节磷矿浆的pH值，并加入催化剂；脱硫的磷矿浆进入浮选机后，通过鼓风机向磷矿浆中鼓入空气，进行浮选作业的同时，空气中的氧并在催化剂的作用下，将磷矿浆中残余的亚硫酸氧化成硫酸，利用浮选机作为脱硫的磷矿浆的氧化槽，从而形成稳定的硫酸钙盐；

6）前面所述过程中所加入的催化剂，是指氧化铁、氧化锰、氧化铜等的一种或几种的复配物。