[发明专利]一种抑制重有色金属冶炼制酸烟气中三氧化硫产生的方法

说明书

本发明涉及一种抑制重有色金属冶炼制酸烟气中三氧化硫产生的方法，利用二硫化碳作为还原剂抑制三氧化硫的产生，通过向600‑1000℃温度段的冶炼制酸烟气中喷入一定浓度的含CS₂气体来实现此目的。其作用原理为利用喷入的CS₂气体对具有催化SO₂形成SO₃效应的矿尘表面进行竞争反应，从而抑制SO₂的催化氧化产生SO₃；另外CS₂还能够直接将SO₃还原为SO₂。通过上述作用达到消除SO₃的目的。与现有技术相比，本发明具有操作简单、成本低、效率高等优点，且在消除过程中不消耗烟气中SO₂而减产硫酸，也不会产生废水废渣等二次污染等优点。

技术领域

本发明涉及有色冶炼环保领域，尤其是涉及一种抑制重有色金属冶炼制酸烟气中三氧化硫产生的方法。

背景技术

重有色金属硫化矿(硫化锌矿，硫化铜矿，硫化铅矿等)在高温冶炼过程中，硫主要以二氧化硫的形式释放到烟气中，烟气再通过预处理后用于制酸。从冶炼炉中出来的含SO₂的烟气由于同时还含有氧气，在其降温过程中，将有一部分SO₂在矿尘的催化作用下被氧化为SO₃。而SO₃具有很强的腐蚀性，是一种对冶炼工艺极具危害的气体。主要表现为以下几个方面：第一，SO₃会在烟气排放或泄露处产生“蓝羽”现象，对环境产生严重影响；第二，SO₃易与水汽结合产生硫酸气溶胶，当温度降低到酸露点时，硫酸蒸汽将会冷凝下来，造成设备的低温腐蚀，其中SO₃浓度和H₂O浓度是影响酸露点的两个因素；第三，SO₃会在制酸烟气降温洗涤预净化工序中生成稀硫酸，产生含多种重金属富集的污酸，SO₃在烟气中的含量是影响污酸量生成的主要因素。目前，污酸的无害化处理还是个行业的难点。第四，在脱汞过程中如果有SO₃存在时，SO₃会与汞产生竞争吸附，降低脱汞效率；因此降低烟气中SO₃浓度对污酸减量化、减少设备腐蚀、提高脱汞效率等有重大的意义。

鉴于以上危害，技术人员对烟气中SO₃的控制技术研究已有数十年，主要集中在燃煤电厂的烟气中，并取得了良好的成果；但是对有色冶炼烟气并未展开深入的研究，有色冶炼烟气不同于燃煤电厂的烟气，它主要有以下几个特征：烟气量小，成分复杂，三氧化硫浓度高，二氧化硫浓度高。

控制烟气中三氧化硫的方法可以从源头抑制SO₃产生及对已产生的SO₃进行下游捕集处理两类途径。基于源头控制考虑，中国专利CN108211711A公布了一种消除烟气中三氧化硫的方法，通过向烟气中喷入H₂S气体作为还原剂用于避免SO₃产生或者将已产生的SO₃还原。该方法不足之处是硫化氢易与烟气中的氧反应，由于烟气中氧气含量较高，导致硫化氢的消耗量过大，加上硫化氢属于剧毒品，其来源的可靠性及经济性也存在非常大的问题。最近，也有研究尝试向炉尾喷射硫化铁矿的方法来抑制三氧化硫的产生，但是由于硫化铁为固体，加上其分解温度较高，实际效果并不显著，特别是在烟气降温过程中，无法通过其所产生的还原性气体组分来抑制烟尘对SO₂的催化转化作用。针对烟气中已产生的SO₃，中国专利CN 106861375A公布了一种向烟道内喷入碱基吸收剂来消除烟气中三氧化硫的方法，该方法在脱除SO₃的同时也将一部分SO₂脱除，由于有色冶炼烟气中SO₂还要在后续工艺还要进行制酸，该方法消耗了大量SO₂，因此并不适用与处理有色冶炼烟气中的三氧化硫。