[發明專利]一種有色金屬冶煉煙氣制高品質硫酸的工藝

在審

• 申請號: 201610004681.8
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105460905A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 黃麗美
• 申請（專利權）人: 長沙有色冶金設計研究院有限公司
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;C01B17/90
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及一種有色金屬冶煉煙氣制高品質硫酸的工藝。

背景技術

硫酸是重要的基礎化工原料之一，是化學工業中重要的產品，主要用于制造無機化學肥料，其次作為基礎化工原料。用于有色冶煉、石油精煉和石油化工、紡織印染、無機鹽工業、某些無機酸和有機酸、橡膠工業、油漆工業以及國防軍工、農藥醫藥、制革、煉焦等工業部門，此外還用于鋼鐵酸洗。

生產硫酸的原料主要有硫磺、硫鐵礦、有色金屬冶煉煙氣、石膏、硫化氫和廢硫酸等。純硫酸是一種無色無味油狀液體。硫鐵礦、硫磺、冶煉煙氣或其它含硫原料制取的工業硫酸要符合國家標準《工業硫酸》（GB/T534-2014），標準中濃硫酸的質量等級在硫酸的質量濃度，含灰分、鐵、砷、鉛、汞、透明度以及色度等方面有定量指標，雜質的含量越低硫酸的質量等級越高。產品的質量與價格息息相關，同一產品不同等級價格懸殊很大，硫酸質量對于很多生產企業而言已越來越重要，因為它關系到產品能否銷售出去以及維持一個比較滿意的價格而產生一定的經濟效益。這一點尤其適用于有色金屬冶煉行業二氧化硫煙氣制酸企業，因為這些冶煉煙氣通常含有許多雜質、煙塵和煙霧，需要加以脫除以避免對產品酸造成污染。冶煉的金屬種類、選用的冶煉工藝和設備形式不同，冶煉煙氣成分不同，所生產的硫酸的質量難以保證。為保證產品酸的質量及裝置的穩定運行，制酸裝置設有煙氣凈化工序，另外還需針對性的提高對某些雜質的脫除率。盡管如此，有色金屬冶煉煙氣制酸采用常規的制酸工藝硫酸產品難以達到現行的工業硫酸質量標準。目前尚未見報道針對有色硫酸的處理方法，因此必須尋求一種好的工藝方法直接產出高質量的硫酸。

對于制酸裝置，現行的制酸技術水平與國家越來越嚴格的硫酸工業大氣污染物排放濃度限值的差距，常規的制酸干吸最終吸收塔出來的制酸尾氣中的SO₂濃度高于標準限值，有的冶煉企業排放的制酸尾氣為滾滾濃煙，大大地破壞了人類賴以生存的大氣環境。所以在常規的制酸干吸工序必須增設脫硫裝置、除濃煙裝置。很多制酸裝置單一的增設了脫硫裝置，使用較多的脫硫工藝有用堿性物質如氫氧化鈉溶液、石灰乳、氧化鋅等，或活性焦、離子液、有機胺溶液將制酸尾氣中的SO₂吸收之后再解吸出來送去制酸，但這些方法一次性投資以及運行成本如脫硫劑、電耗、水耗或蒸汽消耗較高。對于排放的濃煙，目前尚未見報道有處理辦法。因此很有必要尋找一種好的工藝方法將這些問題一同解決。

發明內容

本發明的目的是提供一種有色金屬冶煉煙氣制高品質硫酸的工藝，硫酸脫色效果好，提高了硫酸的品質，尾氣脫硫效率高，除濃煙效果明顯。

本發明的技術方案是，提供一種有色金屬冶煉煙氣制高品質硫酸的工藝，包括以下步驟：

（1）將有色金屬冶煉煙氣經制酸干吸工序制成硫酸；

（2）將步驟（1）制得的硫酸引入硫酸脫色反應釜，加入脫色劑和水進行脫色反應；控制脫色反應的溫度為75-105℃，脫色反應的時間為1-6小時；所述脫色劑為27.5-70%的雙氧水；

（3）將有色金屬冶煉煙氣制酸尾氣從洗滌塔的下部導入洗滌塔內，將所述脫色反應后的硫酸引入洗滌塔內，并從洗滌塔的上部噴出，在洗滌塔內與有色金屬冶煉煙氣制酸尾氣對流進行反應，反應后冷卻即得到高品質硫酸。

進一步地，所述有色金屬冶煉煙氣制酸尾氣中的SO₂含量為200-1200mg/m³。

進一步地，將硫酸脫色反應釜內產生的氣體通入洗滌塔內。

進一步地，所述步驟（2）中，進入洗滌塔內的濃硫酸的溫度為70-105℃，進入洗滌塔內的有色金屬冶煉煙氣制酸尾氣的溫度為50-100℃。

進一步地，所述高品質硫酸的透明度≥80mm；灰分≤0.02%；鐵含量≤0.005%；鉛含量≤0.005%；汞含量≤0.001%；砷含量≤0.0001%。

本發明使用雙氧水作為一種綠色脫色劑，使脫色過程中不產生雜質，脫色后的硫酸與有色金屬冶煉煙氣制酸的尾氣形成對流，既可以還原硫酸中過量的脫色劑，也可以除去尾氣中的二氧化硫，對流反應過程的熱量可以回收，對流反應通過控制進入洗滌塔內的濃硫酸的溫度和制酸尾氣的溫度還可以使濃硫酸中的雜質隨氣體排出，減少濃硫酸中的雜質含量。