氧化锌脱硫

日期:2020-07-16 03:11    来源:新润丰高新材料

氧化锌脱硫技术是将含ZnO的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液,在吸收设备中与烟气中SO2反应,将烟气中的SO2主要以亚硫酸锌(还有亚硫酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。
国内“氧化锌烟灰脱硫及脱硫副产物综合利用”课题,在20世纪80年代初由水口山矿物局和中南矿冶学院等单位合作进行过研究,并建立了8000Nm/h烟气量的工业性试验装置,但因若干关键技术问题未解决而未能工业应用。2000以来,中国云南铜业集团公司和广西来宾冶炼厂等一些大型铅锌冶炼企业,都相继建立了氧化锌脱硫工业装置,均因为关键技术问题未解决而没有成功。

国外,日本、韩国、德国、美国虽有工业应用,但有的国外企业对ZnO烟灰的品位和杂质要求较高。国内某厂曾与美国孟山都公司(世界最大的化工公司之一)接触,希望从该公司引进氧化锌脱硫技术,但费用却相当高昂,不得不让这家上市公司望而却步。

基本原理氧化锌脱硫技术是将含ZnO的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液,在吸收设备中与烟气中SO2反应,将烟气中的SO2主要以亚硫酸锌(还有亚硫酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化或热分解或酸分解处理,最终可生产硫酸锌、电解锌和硫酸(或液态二氧化硫)等产品。

次氧化锌浆液在吸收塔内与烟气中SO2接触时,发生如下主要脱硫反应:
ZnO+SO2+5/2H2O==ZnSO3·5/2H2O (1)
也可生成可溶性的Zn(HSO3),反应为:
ZnSO3+SO2+H2O== Zn(HSO32 (2)
Zn(HSO32可与ZnO反应,生成ZnSO3·5/2H2O,反应为:
ZnO+ Zn(HSO32 +4H2O==2ZnSO3·5/2H2O (3)
2、脱硫过程次要反应
由于烟气中存在氧气,部分ZnSO3和 Zn(HSO32被氧化:
ZnSO3+1/2O2==ZnSO4 (4)
Zn(HSO3)2+O2==ZnSO4+H2SO4 (5)
如果在合适的设备中鼓入空气,利用空气中的O可按照反应(4)、(5)将ZnSO3和 Zn(HSO32氧化为ZnSO4
优点
1. 投资少
可利用工厂原有的一些生产设备(如硫酸锌净化、电解系统、锌精矿沸腾焙烧炉、SO2制酸系统等)作为脱硫副产品的回收设备,脱硫部分投资少。
2. 运行费用低
用冶炼厂自己的中间产物——氧化锌烟灰脱硫,可省去脱硫剂费用支出(在其他脱硫法中脱硫剂费用占总运行费用的60%以上),只需吸收和过滤工序中的动力、维修、工资等费用。
3. 不产生二次污染
烟灰中的锌和烟气中SO2以产品回收,不产生二次污染。