[发明专利]一种有色金属冶炼烟气制高品质硫酸的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色金属冶炼烟气制高品质硫酸的工艺。

背景技术

硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中重要的产品，主要用于制造无机化学肥料，其次作为基础化工原料。用于有色冶炼、石油精炼和石油化工、纺织印染、无机盐工业、某些无机酸和有机酸、橡胶工业、油漆工业以及国防军工、农药医药、制革、炼焦等工业部门，此外还用于钢铁酸洗。

生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢和废硫酸等。纯硫酸是一种无色无味油状液体。硫铁矿、硫磺、冶炼烟气或其它含硫原料制取的工业硫酸要符合国家标准《工业硫酸》（GB/T534-2014），标准中浓硫酸的质量等级在硫酸的质量浓度，含灰分、铁、砷、铅、汞、透明度以及色度等方面有定量指标，杂质的含量越低硫酸的质量等级越高。产品的质量与价格息息相关，同一产品不同等级价格悬殊很大，硫酸质量对于很多生产企业而言已越来越重要，因为它关系到产品能否销售出去以及维持一个比较满意的价格而产生一定的经济效益。这一点尤其适用于有色金属冶炼行业二氧化硫烟气制酸企业，因为这些冶炼烟气通常含有许多杂质、烟尘和烟雾，需要加以脱除以避免对产品酸造成污染。冶炼的金属种类、选用的冶炼工艺和设备形式不同，冶炼烟气成分不同，所生产的硫酸的质量难以保证。为保证产品酸的质量及装置的稳定运行，制酸装置设有烟气净化工序，另外还需针对性的提高对某些杂质的脱除率。尽管如此，有色金属冶炼烟气制酸采用常规的制酸工艺硫酸产品难以达到现行的工业硫酸质量标准。目前尚未见报道针对有色硫酸的处理方法，因此必须寻求一种好的工艺方法直接产出高质量的硫酸。

对于制酸装置，现行的制酸技术水平与国家越来越严格的硫酸工业大气污染物排放浓度限值的差距，常规的制酸干吸最终吸收塔出来的制酸尾气中的SO₂浓度高于标准限值，有的冶炼企业排放的制酸尾气为滚滚浓烟，大大地破坏了人类赖以生存的大气环境。所以在常规的制酸干吸工序必须增设脱硫装置、除浓烟装置。很多制酸装置单一的增设了脱硫装置，使用较多的脱硫工艺有用碱性物质如氢氧化钠溶液、石灰乳、氧化锌等，或活性焦、离子液、有机胺溶液将制酸尾气中的SO₂吸收之后再解吸出来送去制酸，但这些方法一次性投资以及运行成本如脱硫剂、电耗、水耗或蒸汽消耗较高。对于排放的浓烟，目前尚未见报道有处理办法。因此很有必要寻找一种好的工艺方法将这些问题一同解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种有色金属冶炼烟气制高品质硫酸的工艺，硫酸脱色效果好，提高了硫酸的品质，尾气脱硫效率高，除浓烟效果明显。

本发明的技术方案是，提供一种有色金属冶炼烟气制高品质硫酸的工艺，包括以下步骤：

（1）将有色金属冶炼烟气经制酸干吸工序制成硫酸；

（2）将步骤（1）制得的硫酸引入硫酸脱色反应釜，加入脱色剂和水进行脱色反应；控制脱色反应的温度为75-105℃，脱色反应的时间为1-6小时；所述脱色剂为27.5-70%的双氧水；

（3）将有色金属冶炼烟气制酸尾气从洗涤塔的下部导入洗涤塔内，将所述脱色反应后的硫酸引入洗涤塔内，并从洗涤塔的上部喷出，在洗涤塔内与有色金属冶炼烟气制酸尾气对流进行反应，反应后冷却即得到高品质硫酸。

进一步地，所述有色金属冶炼烟气制酸尾气中的SO₂含量为200-1200mg/m³。

进一步地，将硫酸脱色反应釜内产生的气体通入洗涤塔内。

进一步地，所述步骤（2）中，进入洗涤塔内的浓硫酸的温度为70-105℃，进入洗涤塔内的有色金属冶炼烟气制酸尾气的温度为50-100℃。

进一步地，所述高品质硫酸的透明度≥80mm；灰分≤0.02%；铁含量≤0.005%；铅含量≤0.005%；汞含量≤0.001%；砷含量≤0.0001%。

本发明使用双氧水作为一种绿色脱色剂，使脱色过程中不产生杂质，脱色后的硫酸与有色金属冶炼烟气制酸的尾气形成对流，既可以还原硫酸中过量的脱色剂，也可以除去尾气中的二氧化硫，对流反应过程的热量可以回收，对流反应通过控制进入洗涤塔内的浓硫酸的温度和制酸尾气的温度还可以使浓硫酸中的杂质随气体排出，减少浓硫酸中的杂质含量。