FI79656B - Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. - Google Patents
Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. Download PDFInfo
- Publication number
- FI79656B FI79656B FI880820A FI880820A FI79656B FI 79656 B FI79656 B FI 79656B FI 880820 A FI880820 A FI 880820A FI 880820 A FI880820 A FI 880820A FI 79656 B FI79656 B FI 79656B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- washing
- sulfuric acid
- gases
- mercury
- halogen
- Prior art date
Links
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 54
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 51
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 42
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 39
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 28
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 14
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 12
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 11
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 7
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- QXKXDIKCIPXUPL-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenemercury Chemical compound [Hg]=S QXKXDIKCIPXUPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005367 electrostatic precipitation Methods 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- UNHKSXOTUHOTAB-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfane Chemical compound [Na].S UNHKSXOTUHOTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 10
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000012719 wet electrostatic precipitator Substances 0.000 description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 hydrogen halides Chemical class 0.000 description 4
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical compound [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229940000489 arsenate Drugs 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BMWMWYBEJWFCJI-UHFFFAOYSA-K iron(3+);trioxido(oxo)-$l^{5}-arsane Chemical compound [Fe+3].[O-][As]([O-])([O-])=O BMWMWYBEJWFCJI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N arsenic trioxide Inorganic materials O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical compound [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 1
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052935 jarosite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N oxidanium;hydrogen sulfate Chemical compound O.OS(O)(=O)=O FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000009853 pyrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
' 79656
MENETELMÄ ELOHOPEAA, ARSEENIA, HALOGEENEJA JA MUITA EPÄPUHTAUKSIA SISÄLTÄVIEN Rl KKIDIOKSIDIPITOISTEN KAASUJEN PUHDISTAMISEKSI
Tämä menetelmä kohdistuu sulfidisten malmien ja rikasteiden pyrometal-lurgisessa käsittelyssä syntyvien epäpuhtaiden rikkidioksidipitoisten kaasujen puhdistamiseen ja puhdistuksessa syntyvien jäteliuosten ja -sakkojen hyödyntämiseen taloudellisella ja nykyaikaiset ympäristönsuo-5 jeluvaatimukset täyttävällä tavalla.
Sulfidisten malmien ja rikasteiden pyrometallurgisessa käsittelyssä syntyvät kuumat rikkidioksidia, raskasmetalli-, arseeni-, halogeeni- ja muita yhdisteitä sisältävät kaasut jäähdytetään tavallisesti joko jäteläm-10 pökattilassa tai ruiskuttamalla kaasuun jäähdytysainetta, tavallisimmin vettä. Tällöin jo merkittävä osa kaasujen sisältämistä raskasmetalli-yhdisteistä elohopeaa ja sen yhdisteitä lukuunottamatta erottuu kaasu-virrasta. Usein kaasu puhdistetaan tämän jälkeen jollakin kuivaerotus-menctelmällä, esimerkiksi sähkösuodattimen avulla, minkä jälkeen 15 kondensoituneessa muodossa olevien epäpuhtauksien pitoisuus on tyypillisesti luokkaa 1/1000 siitä, mitä se oli ennen puhdistusta.
Tiukkenevat ympäristönsuojeluvaatimukset ovat tehneet välttämättömäksi rikin talteenoton pyrometallurgisten prosessien savukaasuista. Toisaalta 20 teknillinen kehitys kuten Outokumpu Oy:n kehittämä liekkisulatusmene-telmä, on tehnyt mahdolliseksi prosessoida sulfidisia malmeja tai rikasteita siten, että syntyvien savukaasujen rikkidioksidipitoisuus on niin korkea, että kaasut soveltuvat taloudelliseen rikin talteenottoon esim. rikkihappona tai nestemäisenä rikkidioksidina.
25
Korkealaatuisen rikkihapon tai nestemäisen rikkidioksidin tuottaminen ei ole vielä mahdollista kuivaerotusmenetelmällä puhdistetusta kaasusta. Kaasu näet sisältää rikin oksidien lisäksi erilaisia kaasumaisessa muodossa olevia alkuaineita ja yhdisteitä kuten elohopeaa, arseeniyhdis-30 teitä raskasmetallihalogenideja, halogeenivetyjä jne. sekä pienen määrän ns. lentopölyä. Tästä syystä kaasut tavallisesti pestään vedellä tai rikkihappoliuoksella, jolloin pesuliuokseen jää edellä mainituista lento- 2 79656 pölyistä n. 99 %, elohopeasta noin puolet ja lisäksi halogeenit, arseeni ja rikkitrioksidi erottuvat käytännöllisesti katsoen täydellisesti.
Raaka-aineiden sisältäessä tavanomaista enemmän elohopeaa, tyypillisesti ^ 10-200 g/t, joudutaan kaasuille suorittamaan edelläkuvattujen kuiva- ja märkäerotusten lisäksi erillinen elohopean erotus. Tänä voidaan tehdä esimerkiksi väkevällä rikkihapolla suomalaisessa patentissa nro 45767 kuvatulla tavalla, hienojakoisella vesisumutuksella suomalaisen patentin 62002 mukaisesti tai säätämällä kaasujen ja pesuliuoksen elohopean ja 0 kloorin suhde sellaiseksi, että käytännöllisesti katsoen kaikki elohopea sitoutuu elohopeakloridiksi kuten on kuvattu norjalaisessa patentissa nro 125 438.
Aikaisemmin kaasujen pesussa syntyvä epäpuhdas rikkihappo tavallises-
1 R
3 ti neutraloitiin kalkilla ja syntynyt epäpuhdas kipsisakka varastoitiin tai sitten happo ja sen sisältämä sakka yksinkertaisesti laskettiin esimerkiksi vesistöön. Nykyaikana tällainen menettely ei täytä yhä tiukentuvia ympäristönsuojelunormeja.
Eräissä tapauksissa pesuhappo ja sen sisältämä sakka voidaan hyödyntää jossain toisessa metallurgisessa laitoksessa. Usein nämä sisältävät kuitenkin niin paljon jatkokäsittelyn kannalta haitallisia aineita, kuten halogeeneja ja elohopeaa, että käytännössä jatkokäsittelyyn voidaan ottaa vain murto-osa syntyvästä haposta ja sakasta.
25
Kaasujen pesussa syntyvä sakka voidaan edullisesti hyödyntää esimerkiksi sinkkitehtaassa, missä sakan sisältämä sinkki, kupari, kadmium ja usein myös lyijy, elohopea ja seleeni voidaan ottaa talteen myytävinä tuotteina. Sakan sisältämä arseeni sitoutuu liukenemattomassa muodossa 30 jarosiittisakkaan.
Kaasujen pesussa syntyvä pesuhappo joudutaan yleensä käsittelemään tavalla tai toisella ennen sen hyödyntämistä esimerkiksi sinkkitehtaassa. Tällöin liuoksen sisältämä elohopea voidaan saostaa sulfidina, joka on 35 mahdollista hyödyntää.
3 79656
Koska pesuhappo tavallisesti sisältää jatkokäsittelyn kannalta haitallisia määriä halogeeneja on sille edullista suorittaa väkevöinti halogeeni-yhdisteiden haihduttamiseksi tyhjöhaihduttinella kuten on kuvattu suomalaisessa patentissa 53 296. Tällöin haihtuu paitsi huomattava osa 5 liuoksen sisältämistä halogenideista, niin myös elohopea ja pääosa arseenista, jotka joutuvat lauhteisiin samoin kuin kaasujen sisältämät rikkihappopisarat. Jos lauhdutus tehdään suihkulauhduttimessa, lauh-teiden puhdistaminen on kallista niiden suuren määrän vuoksi. Pinta-lauhdutin taas vaatii paljon jäähdytysvettä. Lauhteiden johtaminen 10 viemäriin sellaisenaan on hyvin kyseenalaista.
Käytännössä tyhjöhaihdutuksella ei päästä pesuhapon väkevyydessä korkeammalle kuin 55 % koska haposta kiteytyvät sulfaatit saos tuvat epäsuoraan lämmönsiirtoon käytettävän lämmönvaihtimen putkien 15 pinnoille, jolloin lämmönsiirto estyy. Tästä seuraa, että happoon jää usein vielä jatkokäsittelyn kannalta liian paljon halogeeneja.
Tämän keksinnön mukainen menetelmä käsittää useamman osaprosessin: 20 1. Elohopean poisto epäpuhtaista rikkidioksidipitoisista kaasuista jolla kin tunnetulla menetelmällä, jossa syntyy mm. elohopeaa, arseenia, raskasmetalleja ja halogeeneja sisältävä, suhteellisen väkevä rikkihappo-liuos (30 - 60 %).
25 2. Halogeenien poisto edellisen vaiheen kaasuista vesipesulla, jolloin syntyy laimea, halogeeneja ja muita elohopeanpoistossa läpi menneitä haihtuvia epäpuhtauksia sisältävä laimea rikkihappoliuos (1 - 20 %). Puhdistetut kaasut voidaan johtaa rikkihappotehtaan kuivaustorniin.
30 3. Elohopean saostus elohopea- ja raskasmetallipitoisesta rikkihappo- liuoksesta ja liuoksen väkevöinti elohopean saostuksen jälkeen rikkihap-poväkevyyteen 60 - 80 % suoralla haihdutuksella, jolloin raskasmetalli-sulfaatit kiteytyvät haposta. Lauhteet tiivistetään suoralla vesipesulla ja syntyvä pesuhappo (laimea rikkihappo) sisältää jonkin verran 35 halogeeneja.
______ - τ ____ - 79656 4. Halogeeneja ja raskasmetalleja sisältävien rikkihappoliuosten (vaiheista 2 ja 3) puhdistus, joka yleensä suoritetaan useampivaiheisena ja jossa happo neutraloidaan ja arseeni, fluori ja raskasmetallit saostetaan niukkaliukoisina yhdisteinä.
5 Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.
Keksintöä selitetään vielä tarkemmin oheisen kuvan 1 avulla, joka on virtauskaavio prosessista.
10
Elohopea poistetaan kaasuista edullisesti esimerkiksi Fl-patentin 62002 mukaisesti jäähdyttämällä kaasuja suoralla vesisuihkutuksella ensimmäisessä pesutornissa 1 lämpötilaan, joka on sulatto- ja pasuttokaasujen rikkihapon kastepisteen alapuolella. Tällöin kaasujen sisältämä rikkitri-15 oksidi muodostaa yhdessä vesihöyryn kanssa hienojakoista rikkihappo-sumua, joka reagoi kaasumaisessa olomuodossa olevan elohopean kanssa kiinteäksi sulfaattiyhdisteeksi. Kaasuja jäähdytetään rikkihapon kaste-pisteen alapuolelle, joka luonnollisesti riippuu kaasujen rikkidioksidin ja veden osapaineesta ja on yleensä sulatto- ja pasuttokaasuilla välillä 20 160 - 200° C. Muodostuvan rikkihapposumun rikkihapon väkevyys on vastaavasti 85 - 90 %.
Kaasujen mukana mennyt kiintoaine ja pisarat erotetaan pesemällä niitä toisessa pesutornissa 2 kiertävällä laimeammalla happoliuoksella 3.
25 Samalla kaasut jäähdytetään lämpötilaan 50 - 70° C ja lämpö siirretään kiertohaposta epäsuoran lämmönvaihtimen 4 kautta jäähdytysveteen. Pesu-happo tulee lämmönvaihtimeen pumppusäiliön 5 kautta ja pesuhapon väkevyys on vastaavasti 40 - 60 %.
30 Pesutornin 2 happopisarat voidaan erottaa kaasuista märkäsähkösuoti-mella 6, jonka happoliuos yhdistetään pesutornin 2 happoliuoskiertoon.
Ensimmäisessä pesutornissa 1, jossa kaasun jäähdytys 160 - 200° C:een suoritetaan suoralla vesisuihkutuksella, ei itse asiassa muodostu kovin-35 kaan paljon ulosotettavaa väkevää happoa. Tämän vuoksi tornia 1 pitää ajoittain huuhdella pesutornin 2 hapolla tukkeutumisen estämiseksi.
5 79656 Tästä syystä pesuhappoa otetaan käytännöllisesti katsoen vain pesutor-nin 2 happokierrosta.
Halogeenivedyt ja muut kaasumaiset yhdisteet kuten elohopea- ja arsee-5 nihalogenidit poistetaan edullisesti kaksivaiheisella vastavirtapesulla pesutorneissa 7 ja 8, joiden perässä on märkäsähkösuotimet 9 ja 10 pisaroiden erottamiseksi kaasuista. Jälkimmäiseen pesutorniin 8 lisätään vettä, joka kaasusta erottuvien pisaroiden kanssa muodostaa laimeaa happoa ja tätä käytettyä pesuhappoa poistetaan etummaisesta pesutor-10 nista 7. Pesuhappo on laimeaa (1 - 20 %) rikkihappoa, joka johdetaan varastosäiliön 11 kautta syöttölinjaa 12 pitkin edelleen puhdistettavaksi. Pesuhappo voidaan myös syöttää kokonaan tai osittain elohopean poiston pesutorniin 2 ja ottaa sieltä ulos yhdessä elohopean poiston pesuhapon kanssa. Märkäsähkösuotimesta 10 poistuvat kaasut eivät nyt enää sisäl-15 lä elohopeaa eivätkä halogeeneja, joten ne voidaan johtaa rikkihappo-tehtaan kuivaustorniin.
Elohopean poistosta saatava suhteellisen väkevä rikkihappoliuos 13, joka sisältää elohopeaa, muita raskasmetalleja (mm. Cu, Zn, Cd ja Fe), 20 arseenia ja jonkin verran halogeeneja sekä liukenematonta, lentopölyistä peräisin olevaa pesusakkaa, suodatetaan suotimella 14 kiintoaineen erottamiseksi. Ennen suodatusta on edullista saostaa elohopea haposta reaktorissa 15, jossa on lievä HjSin ylipaine, joka aikaansaadaan esim. NaHS:n tai H2S:n syötöllä, jolloin saostus onnistuu lähes stökiömetri-25 sei lä sulfidilisäyksellä. Tällöin vältetään elohopean haihtuminen ja päätyminen lauhteisiin hapon väkevöinnissä. Suotimelta 14 saatava sakka 16, joka sisältää elohopeasulfidisakan sekä arseenia ja raskasmetalleja sisältävän pesusakan, voidaan hyödyntää edullisesti esimerkiksi sinkkipasutossa, jossa on elohopean talteenotto pasutuskaasuista ja 30 siten elohopean käsittelyyn liittyvä laitteisto.
Raskasmetallipitoinen väkevä pesuhappoliuos 17 regeneroidaan väkevöi-mällä se edullisesti suoralla haihdutuksella esim. uppohaihduttimessa 18, jolloin kiteytyvät raskasmetallisulfaatit (mm. Cu, Zn ja Cd) eivät 35 häiritse lämmönsiirtoa. Väkevöinnissä raskasmetallisulfaatit kiteytyvät ulos monohydraatteina ja halogeenivedyt ja muut kaasumaiset halogeni-dit (mm. Hg- ja As-kloridit) haihtuvat poistokaasuihin, jotka pestään ___ -· Γ __ 6 79656 pesurissa 19 kiertävällä pesuliuoksella 20. Pesuliuos syntyy, kun pesurin loppupäähän suihkutetaan vettä kaasujen pesemiseksi ja kaasusta irtoavat pisarat aikaansaavat laimean hapon muodostumisen, jota sitten kierrätetään pesurin alkupäähän. Haihduttimessa tapahtuvasta väke-5 voinnista saatavan rikkihapon pitoisuus on välillä 60 - 80 % ja happo sisältää raskasmetalleja muutamia grammoja litrassa sekä halogeeneja muutamia kymmeniä milligrammoja litrassa. Väkevä happoliuos 21 suoloi-neen voidaan edullisesti hyödyntää esimerkiksi elektrolyyttisinkkiteh-taan pasutteen liuotuksessa tai erottaa suolat esimerkiksi lingolla ja 10 käyttää happo jossakin toisessa sopivassa hydrometallurgisessa prosessissa. Pesurista 19 poistuvat kaasut ovat niin puhtaita, että ne voidaan poistaa atmosfääriin.
Haihdutinta 18 seuraavasta pesurista 19 ulosotettavat. halogeeneja 15 sisältävät lauhteet 22 ja kaasunpesun halogeenien poistovaiheesta ulos-otettava laimea pesuhappoliuos 12 puhdistetaan yhdessä viemäröintikel-poiseksi jätevedeksi. Haihdutukseen liittyvän pesurin 19 kiertävästä pesuliuoksesta 22 poistettava, kondensoituvia lauhteita vastaava määrä pesuliuosta sekä kaasunpesun halogeenien poiston laimea pesuhappoliuos 20 12 johdetaan liuospuhdistuskäsittelyyn. Puhdistus käsittää reaktorisar- jan, jossa rikkihappo neutraloidaan kalkilla kipsiksi, fluori saostetaan kalsiumfluoridina, arseeni saostetaan ferriarsenaattina ja raskasmetallit sulfideina.
25 Joissakin tapauksissa saattaa olla ehdottoman tärkeää, että syntyvässä jätteessä ei ole lainkaan elohopeaa. Tällaisessa tapauksessa halogeenien poistovaiheesta tuleva pesuhappoliuos 12 johdetaan virtauskaaviossa olevan katkoviivan mukaisesti elohopean saostukseen 15 ja pesuhappo kiertää siten läpi koko loppuprosessin, eikä sitä johdeta suoraan liuos-30 puhdistuskäsittelyyn.
Liuospuhdistuskäsittely suoritetaan edullisesti esimerkiksi kolmessa sarjaan kytketyssä reaktorissa 23, 24 ja 25. Ensimmäisessä reaktorissa 23 neutraloidaan rikkihappo kipsiksi kalkkikivellä tai kalkilla ja pH 35 nostetaan arvoon 2-4 ja saostetaan fluori kalsiumfluoridina. Samalla hapetetaan kolmiarvoinen arseeni viisiarvoiseksi (arsenaatiksi) hapettavalla aineella kuten ilmalla ja lisätään ferrosulfaattia, joka hapettuu 7 79656 samalla ferrimuotoon ja saostaa arsenaatin ferriarsenaattina. Toisessa reaktorissa 24 hapetus ilmalla jatkuu ja pH nostetaan kalkilla arvoon 5 - 7. Kolmannessa reaktorissa 25 suoritetaan raskasmetallien saostus sulfideina johtamalla reaktoriin natriumvetysulfidia ja pH pidetään 5 kalkilla arvossa 7-8. Saatu arseeni-raskasmetallipitoinen kipsisakka-liete 26 selkeytetään sakeuttimessa 27. Kirkas, puhdas ylite 28, joka sisältää enää kloridia, johdetaan viemäriin. Alite 29 suodatetaan suoti-mella 30, suodos 31 palautetaan sakeuttimeen 27 ja kipsisakka 32, joka sisältää niukkaliukoisia arseeni- ja raskasmetalliyhdisteitä, varastoidaan 10 jätealueelle.
ESIMERKKI: 3
Kuparisulaton kaasuja joiden määrä oli 40 000 Nm /h ja jotka sisälsivät 3 3 kuivan pölynerotuksen jälkeen 40 mg/Nm elohopeaa, 230 mg/Nm kloo- 3 15 ria, 125 mg/Nm fluoria, 0,2 % rikkitrioksidia, 23,7 % rikkidioksidia, 7,2 % vesihöyryä ja 500 mg/Nm^ lentopölyä 240° C lämpötilassa jäähdytettiin vesisuihkutuksella kaasunpesutornissa 180° C:een elohopean poistamiseksi. Vettä suihkutettiin 1,7 t/h kaasun jäähdyttämiseksi ja rikkihapposumun aikaansaamiseksi.
20
Toisessa pesutornissa kaasut pestiin kiertävällä 60 % rikkihappoliuok-sella, jolloin kaasut jäähtyivät 80° C:een ja kaasujen sisältämä vesi meni pesun läpi, koska vesihöyryn osapaine 60 %-sella rikkihapolla 80°C:ssa oli sama kuin kaasun vesihöyrypaine. Lämpö poistettin hapos-25 ta ulkopuolisella lämmönsiirrolla jäähdytysveteen.
Märkäsähkösuotimessa kaasuista erotettiin 90 % pisaroista. Poistuvan 3 3 kaasun määrä oli 41600 Nm /h ja koostumus 0,2 mg/Nm elohopeaa, 215 3 3 mg/Nm klooria, 115 mg/Nm fluoria, 22,8 % rikkidioksidia 11,1 % vesi-30 höyryä ja 1 g/Nm^ rikkihappoa ja kaasun lämpötila oli 75° C. Molemmista pesutorneista ja märkäsähkösuotimesta poistettiin yhteensä 0,51 t/h 3 (0,34 m /h) 60 % rikkihappoliuosta ja noin 20 kg/h pesuhapon sakkaa.
Hapon koostumus oli 903 g/l rikkihappoa, 5,0 g/l kuparia, 4,0 g/1 35 sinkkiä, 1,2 g/l kadmiumia, 2,0 g/l elohopeaa, 4,0 g/l arseenia, 0,5 g/l klooria ja 0,5 g/l fluoria.
_____ - _______ 8 79656
Kaasut johdettiin edelleen halogeenien ja jäännösrikkihapon poistamiseksi kahteen sarjaankytkettyyn pesutorniin, joiden kummankin perässä oli markasahkösuodin. Jälkimmäiseen pesutorniin syötettiin vettä 1 m /h ja 3 etumaisesta tornista poistettiin 1,05 t/h (1 n /h) pesuhappoa, jonka 5 koostumus oli 4,2 % rikkihappoa, 9,0 g/l klooria, 4,8 g/l fluoria ja 60 mg/l elohopeaa.
Elohopeaa saostettiin haposta 1,1x stökiömetrisellä natriumvetysulfidilla lievässä H2S-ylipaineessa saostusreaktorissa ja syntynyt elohopeasulfi-10 disakka erotettiin yhdessä muun sakan kanssa pesuhaposta suodattamalla.
60 % pesuhappo väkevöitiin suoralla haihdutuksella uppohaihduttimessa 75 %:ksi lämpötilassa 140° C, jolloin osa hapon metalleista kiteytyi 15 raskasmetallisulfaattimonohydraattisakkana. Hapon koostumus haihdutuksen jälkeen oli 1230 g/l rikkihappoa, 1,6 g/l kuparia, 0,9 g/l sinkkiä, 1,5 g/l kadmiumia, 4,2 g/l arseenia, 0,02 g/l klooria ja 0,08 g/l 3 fluoria. Väkevöityä happoa saatiin 0,43 t/h (0,25 m /h) ja metallisul-faattisakkaa noin 10 kg/h. Lauhteiden pesusta poistettiin pesuliuosta 3 20 noin 0,1 m /h, jonka koostumus oli 10 g/l rikkihappoa, 1,6 g/l klooria, 1,5 g/l fluoria ja 3,1 g/l arseenia.
Lauhteet käsiteltiin yhdessä kaasunpuhdistuksen toisesta vaiheesta (halogeenien poisto) ulosotettavan laimean pesuhappoliuoksen kanssa 3 25 kolmessa sarjaankytketyssä reaktorissa. Liuossyotto oli 1,1 m /h. Ensimmäiseen reaktoriin syötettiin noin 15 l/h ferrosulfaattiliuosta, jossa oli 50 g/l ferrorautaa, sekä 10 Nm3/h paineilmaa ja pH nostettiin arvoon 5 kalkkivedellä. Seuraavassa reaktorissa jatkettiin hapettamista ja pH nostettiin arvoon 7 samalla tavalla. Viimeiseen reaktoriin lisättiin 30 natriumvetysulfidia jäännösraskasmetallien erottamiseksi sulfideina ja pH säädettiin kaikilla arvoon 7,5. Liuos selkeytettiin flokkulantin avulla sakeuttimessa. Alite suodatettiin ja suodos palautettiin sakeuttimeen. Kirkkaan, puhtaan ylitteen analyysi oli: arseeni <5 mg/l, elohopea <1 mg/l, kupari <1 mg/l, sinkki <1 mg/l, kadmium <1 mg/l, fluori 20 35 mg/l, kloori 9 g/l ja pH 7,5. Sakka, joka oli pääosiltaan kipsiä sisälsi mm. 0,31 % arseenia ja 0,06 % elohopeaa.
Claims (10)
1. Menetelmä sulfidisten malmien ja rikasteiden pyrometallurgisessa käsittelyssä syntyvien epäpuhtaiden ja rikkidioksidipitoisten kaasujen pudistamiseksi ympäristönsuojeluvaatimukset täyttävään muotoon, tunnettu siitä, että menetelmä muodostuu useammasta osapro-5 sessista, joissa ensimmäisessä vaiheessa kuumia rikkidioksidipitoisia kaasuja pestään siten, että syntyy elohopeaa, arseenia, raskasmetalleja ja halogeeneja sisältävä suhteellisen vahva rikkihappoliuos ja pesusak-ka; kaasuja pestään vielä halogeenien ja muiden kaasumaisten yhdisteiden poistamiseksi vedellä tai laimealla pesuhapolla ainakin yhdessä 10 vaiheessa tapahtuvalla pesulla, jonka jälkeen pisarat erotetaan kaasuista ja elohopea- ja halogeenivapaat kaasut ohjataan rikkihappotehtaan kuivaustorniin; ensimmäisessä pesuvaiheessa syntyneestä, suhteellisen väkevästä rikkihappoliuoksesta saostetaan elohopea sulfidikäsittelyllä ja elohopeasulfidisakka erotetaan yhdessä pesusakan kanssa suodattamalla, 15 jonka jälkeen raskasmetallipitoista rikkihappoliuosta regeneroidaan väkevöimällä sitä suoralla haihdutuksella, jolloin saadaan raskasmetallien monohydraatteja sisältävä väkevä rikkihappo ja kaasuja, joista kaasumaiset halogenidit pestään pois vedellä ja laimealla pesuhapolla, pisarat erotetaan kaasusta ja kaasut voidaan tämän jälkeen poistaa atmosfää-20 riin; menetelmän eri vaiheista tulevat, halogeenipitoiset pesuhappoliu- okset puhdistetaan useammassa eri vaiheessa, joissa pH asteittain nostetaan alueelta 2-4 alueelle 7 - 8j ja jolloin rikkihappo neutraloidaan kipsiksi, fluori saostetaan kalsiumfluoridina, kolmiarvoinen arseeni hapetetaan viisiarvoiseksi ja saostetaan ferrosulfaatin avulla ferriarse-25 naattina ja raskasmetallit saostetaan sulfideina; arseeni-raskasmetalli- pitoinen kipsisakkaliete selkeytetään, jolloin saadaan viemäriin johdettava kirkas ylite ja jätealueelle varastointikelpoinen, niukkaliukoinen arseenia ja raskasmetalleja sisältävä kipsisakka.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukain menetelmä, tunnettu siitä, että halogeenit ja muut kaasumaiset yhdisteet poistetaan kaksivaiheisella pesulla, jolloin kummankin pesuvaiheen jälkeen seuraa pisaroiden erotus märkäsähkösuot imellä. 35 79656
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raskasmetallipitoinen rikkihappoliuos regeneroidaan väkevöimällä sitä uppohaihdutuksella.
4. Patenttivaatimusten 1 ja 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raskasmetallipitoinen rikkihappoliuos väkevöidään pitoisuuteen 60 - 80 %.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että halogeenipitoiset pesuhappoliuokset puhdistetaan ainakin kolmessa eri vaiheessa.
6. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halogeenipitoisten pesuliuosten puhdistuksessa pH säädetään 15 ensimmäisessä vaiheessa kalkin tai kalkkikiven avulla alueelle 2-4.
7. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halogeenipitoisten pesuliuosten puhdistuksessa pH säädetään toisessa vaiheessa kalkin tai kalkkikiven avulla alueelle 5-7. 20
8. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halogeenipitoisten pesuliuosten puhdituksessa pH säädetään kolmannessa vaiheessa alueelle 7-8.
9. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halogeenipitoisten pesuliuosten puhdistuksessa syötetään kahteen ensimmäiseen vaiheeseen hapettavaa ainetta.
9 79656
10. Patenttivaatimusten 1 ja 5 mukainen menetelmä, tunnettu 30 siitä, että halogeenipitoisten pesuliuosten puhdistuksessa syötetään viimeiseen vaiheeseen natriumvetysulfidia. i Π 79656
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI880820A FI79656C (fi) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI880820 | 1988-02-22 | ||
| FI880820A FI79656C (fi) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI880820A0 FI880820A0 (fi) | 1988-02-22 |
| FI880820L FI880820L (fi) | 1989-08-23 |
| FI79656B true FI79656B (fi) | 1989-10-31 |
| FI79656C FI79656C (fi) | 1990-02-12 |
Family
ID=8525966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI880820A FI79656C (fi) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI79656C (fi) |
-
1988
- 1988-02-22 FI FI880820A patent/FI79656C/fi active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI880820A0 (fi) | 1988-02-22 |
| FI880820L (fi) | 1989-08-23 |
| FI79656C (fi) | 1990-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4233274A (en) | Method of extracting and recovering mercury from gases | |
| CA1079031A (en) | Wet-cleaning gases containing sulfur dioxide, halogens and arsenic | |
| FI72432B (fi) | Foerfarande foer avskiljning av gasformigt elementaert kvicksilver ur en gas. | |
| CA1071382A (en) | Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system | |
| AU2013257463B2 (en) | A method of recovering sulfur dioxide and heavy metals from metallurgical flue gas | |
| US7232554B2 (en) | Process for recovering arsenic from acidic aqueous solution | |
| Habashi | Metallurgical plants: how mercury pollution is abated | |
| NO318753B1 (no) | Fremgangsmate for i hovedsak fullstendig fjerning av resterende kvikksolv i gasser. | |
| NO136489B (fi) | ||
| AU775117B2 (en) | Process for removing selenium and mercury from aqueous solutions | |
| FI58621C (fi) | Foerfarande foer rening av svavelsyra innehaollande kvicksilver | |
| CN105385850A (zh) | 一种用于含汞硒砷的污酸渣中重金属分离与回收的方法 | |
| FI79656B (fi) | Foerfarande foer rening av svavel- dioxidhaltiga gaser som innehaoller kvicksilver, arsen, halogener och andra foeroreningar. | |
| AU749609B2 (en) | Method for thermally decomposing spent acid | |
| EP0662859B1 (en) | Method and apparatus for cleaning a gas | |
| CA1242864A (en) | Process for recovering arsenic trioxide from exhaust gas of smelting | |
| NO136053B (fi) | ||
| SU904510A3 (ru) | Способ очистки обжигового газа,используемого дл производства серной кислоты | |
| SE504408C2 (sv) | Sätt och anordning för vätskereglering vid våtrening av en gas | |
| FI58109C (fi) | Foerfarande foer rening av svaveldioxidhaltiga heta rostgaser | |
| DE3227063A1 (de) | Verfahren und anlage zur separierung von arsen bei metallurgischen prozessen, insbesondere zur entfernung von arsen aus arsenhaltigen abgasen | |
| Tommila | MODERN WATER POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY OF SOME INDUSTRIAL BRANCHES IN FINLAND | |
| SE439154B (sv) | Forfarande vid produktion av svavelsyra ur svaveldioxidhaltig gas | |
| PL138027B1 (en) | Method of recovery of metals,especially of rhenium and arsenic from acid solutions being formed in the process of production of copper | |
| JPS5930721A (ja) | 亜ヒ酸および石こうの回収方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Owner name: OUTOKUMPU OY |