氧化鋅脫硫
發(fā)布時間:2020-07-16
氧化鋅脫硫技術是將含ZnO的粉料加水或工藝中返回的脫硫渣的洗液配制成懸浮液,在吸收設備中與煙氣中SO2反應,將煙氣中的SO2主要以亞硫酸鋅(還有亞硫酸氫鋅、硫酸鋅)的形式予以脫除。
國內(nèi)“氧化鋅煙灰脫硫及脫硫副產(chǎn)物綜合利用”課題,在20世紀80年代初由水口山礦物局和中南礦冶學院等單位合作進行過研究,并建立了8000Nm/h煙氣量的工業(yè)性試驗裝置,但因若干關鍵技術問題未解決而未能工業(yè)應用。2000以來,中國云南銅業(yè)集團公司和廣西來賓冶煉廠等一些大型鉛鋅冶煉企業(yè),都相繼建立了氧化鋅脫硫工業(yè)裝置,均因為關鍵技術問題未解決而沒有成功。
國外,日本、韓國、德國、美國雖有工業(yè)應用,但有的國外企業(yè)對ZnO煙灰的品位和雜質(zhì)要求較高。國內(nèi)某廠曾與美國孟山都公司(世界最大的化工公司之一)接觸,希望從該公司引進氧化鋅脫硫技術,但費用卻相當高昂,不得不讓這家上市公司望而卻步。
基本原理氧化鋅脫硫技術是將含ZnO的粉料加水或工藝中返回的脫硫渣的洗液配制成懸浮液,在吸收設備中與煙氣中SO2反應,將煙氣中的SO2主要以亞硫酸鋅(還有亞硫酸氫鋅、硫酸鋅)的形式予以脫除。吸收后的副產(chǎn)物亞硫酸鋅經(jīng)空氣氧化或熱分解或酸分解處理,最終可生產(chǎn)硫酸鋅、電解鋅和硫酸(或液態(tài)二氧化硫)等產(chǎn)品。
次氧化鋅漿液在吸收塔內(nèi)與煙氣中SO2接觸時,發(fā)生如下主要脫硫反應:
ZnO+SO2+5/2H2O==ZnSO3·5/2H2O (1)
也可生成可溶性的Zn(HSO3),反應為:
ZnSO3+SO2+H2O== Zn(HSO3)2 (2)
Zn(HSO3)2可與ZnO反應,生成ZnSO3·5/2H2O,反應為:
ZnO+ Zn(HSO3)2 +4H2O==2ZnSO3·5/2H2O (3)
2、脫硫過程次要反應
由于煙氣中存在氧氣,部分ZnSO3和 Zn(HSO3)2被氧化:
ZnSO3+1/2O2==ZnSO4 (4)
Zn(HSO3)2+O2==ZnSO4+H2SO4 (5)
如果在合適的設備中鼓入空氣,利用空氣中的O2 可按照反應(4)、(5)將ZnSO3和 Zn(HSO3)2氧化為ZnSO4。
優(yōu)點
1. 投資少
可利用工廠原有的一些生產(chǎn)設備(如硫酸鋅凈化、電解系統(tǒng)、鋅精礦沸騰焙燒爐、SO2制酸系統(tǒng)等)作為脫硫副產(chǎn)品的回收設備,脫硫部分投資少。
2. 運行費用低
用冶煉廠自己的中間產(chǎn)物——氧化鋅煙灰脫硫,可省去脫硫劑費用支出(在其他脫硫法中脫硫劑費用占總運行費用的60%以上),只需吸收和過濾工序中的動力、維修、工資等費用。
3. 不產(chǎn)生二次污染
煙灰中的鋅和煙氣中SO2以產(chǎn)品回收,不產(chǎn)生二次污染。