[发明专利]一种克劳斯尾气综合治理联产硫酸锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染物综合治理及精细无机化工制备技术领域，特别是克劳斯尾气综合治理联产硫酸锰的方法。

背景技术

无机盐行业及石油化工和天然气行业一般采用克劳斯法处理硫化氢气体生产硫磺，由于原料气体的变化，克劳斯装置排放的尾气（即克劳斯尾气）中含有较高浓度的SO₂和H₂S气体，并随机变化，给尾气处理带来较大的困难。

一般的处理方法是采用石灰乳结合碱性硫酸亚铁工艺处理克劳斯尾气，运行费用高，管路结垢严重，渣后续处理困难。

发明内容

本发明通过采用MnO₂与氨性硫酸锰结合工艺，在处理克劳斯尾气的同时联产硫酸锰产品，解决了长期困扰企业的技术难题。

本发明涉及的基本化学反应包括：

SO₂+MnO₂/H₂O→MnSO₄

H₂S+2NH₃+MnSO₄→MnS↓+(NH₄)₂SO₄

MnS+H₂SO₄→H₂S↑+MnSO₄

本发明涉及一种克劳斯尾气综合治理联产硫酸锰的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）吸收二氧化硫

将二氧化锰料浆，喷淋在二氧化硫吸收处理装置中，在二氧化硫处理装置中通入克劳斯尾气，直至喷淋所用料浆中的二氧化锰重量百分比不大于1.0%，固液分离，得到滤液硫酸锰溶液待用；

（2）吸收硫化氢

在硫化氢吸收处理装置中通入步骤（1）处理后的克劳斯尾气，将步骤（1）得到的硫酸锰溶液，喷淋在硫化氢处理装置中，同时在该装置中通入氨气，维持溶液的pH值为5.5～6.0，当反应溶液中的锰离子含量小于200ppm，固液分离，固体收集待用；

（3）硫酸溶解反应

将步骤（2）固液分离所得固相用水洗涤，固液分离，固相加硫酸溶解，控制溶液pH值为3～3.5，固液分离，滤液待用；

（4）净化产物

将步骤（3）得到的溶液加入过氧化氢除杂，再中和至pH值5.5~6.0，固液分离，溶液蒸发结晶获得硫酸锰。

优选地，所述步骤（1）配制二氧化锰料浆的二氧化锰矿粉的细度为80-100目。

优选地，所述步骤（1）的二氧化锰矿粉的全锰含量为10～30%，优选10～20%，最优选10%。

优选地，所述步骤（1）的料浆的二氧化锰矿粉与水的比例200～350公斤/立方米水，优选按300公斤/立方米水的比例添加。

优选地，所述步骤（2）喷淋的硫酸锰溶液，浓度为50～300g/L，优选150～250g/L，优选150～200g/L。

优选地，所述步骤（1）的喷淋二氧化锰料浆的操作按照液气比例5～8L/m³进行。

优选地，所述步骤（1）和步骤（2）具体为：

（1）二氧化硫吸收处理装置分为串联的两个吸收塔，即第一塔和第二塔，每个塔设置循环吸收池，用于循环通入二氧化锰料浆，克劳斯尾气由第一塔通入处理装置，其中先后经过第一塔、第二塔吸收处理，当第一塔循环池中二氧化锰含量不大于1.0%时，第一塔循环池中的料浆开始固液分离，得到滤液硫酸锰溶液待用，此时将第二塔吸收处理后的料浆切换至第一塔继续吸收二氧化硫，当第一塔循环池中二氧化锰含量不大于1.0%时，再固液）分离，得到滤液硫酸锰溶液待用；

（2）硫化氢吸收处理装置分为串联的两个吸收塔，即第三塔和第四塔，每个塔设置循环吸收池，用于循环通入硫酸锰溶液以及氨气，步骤（1）处理后的气体由第三塔通入吸收装置，其中先后经过第三塔、第四塔吸收处理，当第三塔循环池中的溶液中的锰含量小于200ppm时，第三塔循环池中的料浆开始固液分离，此时将第四塔吸收处理后的硫酸锰料浆切换至第三塔继续吸收硫化氢，当第三塔循环池中的溶液中的锰含量小于200ppm时，再固液分离。

优选地，第一、二、三、四塔均可设置两个循环吸收池。

优选地，所述步骤（2）的固液分离所得溶液可用于回收硫酸铵。

优选地，所述步骤（3）的洗涤固相操作的洗涤温度为60～70℃，优选70℃；料水比例为1∶5～1∶7，优选1∶6。