[发明专利]一种二氧化硫烟气的脱硫与硫回收方法

说明书

本发明提供了一种二氧化硫烟气的脱硫及硫回收方法，属于有色金属冶炼技术领域。包括以下步骤：以熔炼或吹炼的造渣剂石灰石或生石灰做脱硫剂，对二氧化硫烟气进行脱硫，吸附SO₂得到石膏渣、亚硫酸钙和脱硫烟气，所述二氧化硫烟气中SO₂浓度小于1vol％，所述石膏渣和亚硫酸钙返回所述熔炼或吹炼造渣，并解析出SO₂进入冶炼烟气，在酸厂生产硫酸。本发明的脱硫和硫回收方法适用于有色金属硫化精矿冶炼中低浓度SO₂烟气的脱硫与硫的回收利用，没有脱硫剂材料的成本，脱硫产出的石膏和亚硫酸钙全部加入熔炼或吹炼造渣，不产出脱硫废渣、废液，并能有效回收低浓度烟气中的SO₂生产硫酸，提高冶炼硫的利用率。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种二氧化硫烟气的脱硫及与硫回收方法。

背景技术

硫化铜精矿冶炼生产粗铜(阳极铜)通常需要经过熔炼、吹炼、火法精炼三个工序，熔炼有熔池熔炼和闪速熔炼工艺，吹炼有传统的PS转炉吹炼和新兴的连续吹炼工艺(包括熔池吹炼和闪速吹炼)。熔炼工艺通常用石英砂做熔剂，产出FeO-Fe₂O₃-SiO₂系炉渣，也可以用石英砂和少量石灰石做熔剂，产出CaO-FeO-Fe₂O₃-SiO₂系炉渣。传统的PS转炉吹炼工艺采用石英石做熔剂，产出以铁橄榄石(2FeO·SiO₂)为主的炉渣。连续吹炼工艺除氧气底吹用铁橄榄石渣型外，其余均用石灰石(或生石灰)做熔剂，产出CaO-Cu₂O-Fe₂O₃系的铁酸盐炉渣。硫化铅、硫化镍精矿熔炼均采用石英砂做熔剂，炉渣渣型与铜精矿熔炼渣型相似，均可以加入少量石灰石或其它钙质熔剂，如石膏等。

不论采用何种熔炼和吹炼工艺，熔炼和吹炼过程中都会产生一定的逸散SO₂烟气，而采用PS转炉吹炼工艺产出的低浓度逸散烟气量更大，需要通过环境集烟(环集)系统收集后进行脱硫处理。吹炼产出的粗铜含有一定的硫，特别是连续吹炼工艺产出的粗铜含硫更高，在火法精炼的氧化期将产出大量低浓度的SO₂烟气，也需要经过脱硫处理后才能排放。不管是PS转炉工艺，还是连续吹炼工艺，需要脱硫的烟气量都很大，因此，结合冶炼工艺的特点，采用投资低、运行成本低的脱硫工艺，既能达到烟气排放的环保要求，又不产生含硫废渣、废液，同时能有效回收烟气中的SO₂生产硫酸，对铜冶炼厂来说意义重大。

目前有很多成熟的烟气脱硫技术，按SO₂去向不同，可分为“回收法”和“废弃法”两类。“回收法”是在烟气脱硫的同时，用脱除的SO₂生产硫酸或其他化工产品。典型的工艺有：Cansolv(康世富)有机胺吸收解吸法、双氧水法、催化法、离子液法、活性炭法等。尽管这些技术符合“循环经济”技术路线，但“回收法”工艺普遍存在投资大、能耗高、运行成本高等问题，在铜冶炼厂应用较多的是离子液法。“废弃法”是使烟气中的SO₂转变成液体或固体盐类，SO₂不回收生产产品，而随硫酸盐溶液和废渣流失，包括氨液法、钠碱法、石灰法、氧化镁法、“双碱法”、氧化锌法等，其优势是投资低，运行成本低，其缺点是浪费了硫资源，都会产生一定的固体、液体废弃物需进一步处理。“废弃法”应用得最普遍的是石灰石膏法，工艺简单、成熟、可靠，投资低，脱硫剂石灰石便宜、易得，脱硫运行成本低，但其缺点是产出的石膏中的硫不能用于生产硫酸，而且要产出可以外售的干净石膏，烟气必须严格除尘，有较大的环境风险。