[发明专利]一种用烟气硫酸生产硫酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，更具体地讲，涉及一种利用工业烟气硫酸生成硫酸铵的方法。

背景技术

铵盐是湿法冶金中的重要的浸出剂和沉淀剂。目前制备硫酸铵主要有以下两种方法。

一种方法是公开号为CN1401414A的中国专利所公开的从烟道气中脱除二氧化硫并制得硫酸铵的方法。该方法从烟道气中脱除二氧化硫，二氧化硫通过亚硫酸铵溶液，亚硫酸铵与烟道气中的二氧化硫和水发生反应生成亚硫酸氢铵溶液，再向亚硫酸氢铵溶液中加氨，反应生成亚硫酸铵溶液，再在含氧气体中用电子束辐照亚硫酸铵，使之生成硫酸铵。这种方法在制备过程中亚硫酸铵不稳定，并且氧化需要在溶液中进行，生成的硫酸铵溶液浓度低，需要进一步浓缩才能得到硫酸铵固体。

另一种方法是公开号为CN1051711C的中国专利所公开的制备大颗粒硫酸铵的方法。该方法是把制备内酰胺的副产物硫酸铵溶液输入到结晶罐浓缩结晶，并通过一个分离装置从含有结晶硫酸铵的浆料中回收硫酸铵晶体。这种方法只是对现成的硫酸铵进行进一步的处理，得到更好质量的硫酸铵晶体，并不涉及生产硫酸铵。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明提供了一种用烟气硫酸生产硫酸铵的方法。所述方法包括以下步骤：（1）制备pH值为11～13的氨水溶液；（2）向所述氨水溶液中加入烟气硫酸直至所得混合液的pH值为3～5；（3）通入氨气直至所得混合液的pH值为11～13；（4）反复进行步骤（2）和（3），直到反应生成的硫酸铵溶液过饱和析出硫酸铵晶体，过滤得到硫酸铵。

根据本发明的用烟气硫酸生产硫酸铵的方法的一个实施例，所述步骤（4）中过滤得到的滤液返回步骤（1）中循环使用。

根据本发明的用烟气硫酸生产硫酸铵的方法的一个实施例，所述烟气硫酸的质量百分浓度为93～98%。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：合理利用工业副产品烟气硫酸，并且得到的硫酸铵可以作为湿法冶金的原料，具有操作简单、硫酸与氨气利用率高、节约成本以及促进环保和废弃资源综合利用的优点。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明的用烟气硫酸生产硫酸铵的方法。

钢铁企业或煤化工企业脱硫产生的二氧化硫富集后通过催化剂氧化得到三氧化硫，再经过滤尘设备过滤后用水吸收得到的硫酸称为烟气硫酸，烟气硫酸的质量百分浓度为93～98%。作为工业副产品，其产量大，但是烟气硫酸含有较多杂质，质量没有工业硫酸好，因此没有得到有效地利用，而直接排放对环境破坏作用大。

本发明的方法以所述烟气硫酸为原料制备硫酸铵。根据本发明示例性实施例的用烟气硫酸生产硫酸铵的方法包括以下步骤：

（1）制备pH值为11～13的氨水溶液。例如，可以向水中通入氨气或者向质量百分浓度在20%以下的氨水溶液中通入氨气。

（2）向氨水溶液中加入烟气硫酸直至所得混合液的pH值为3～5。

（3）通入氨气直至所得混合液的pH值为11～13。

（4）反复进行步骤（2）和（3），直到反应生成的硫酸铵溶液过饱和析出硫酸铵晶体，过滤得到硫酸铵。过滤得到的硫酸铵经过烘干后得到硫酸铵固体，而过滤得到的滤液返回步骤（1）中循环使用。

需要说明的是，本发明的方法需严格按照以上工艺步骤进行并控制工艺参数，才能获得硫酸铵。即上述各步骤溶液的pH值超过相应范围值的上限或下限，本发明的方法便不能实施；另外需要反复进行步骤（2）和（3），才能使反应生成的硫酸铵溶液过饱和析出硫酸铵晶体，而只进行一次步骤（2）和（3）达不到相应的技术效果；此外，所采用的工业副产品烟气硫酸的质量百分浓度控制为93～98%，若烟气硫酸的质量百分浓度过低，不利于反应生成硫酸铵。

为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。需要说明的是，在以下实施例中，除非另外说明，否则使用的试剂为分析纯试剂，使用的水为蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

示例1