[发明专利]一种用电解锰渣高温脱硫富集烟气制备硫酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用电解锰渣制备硫酸的方法，尤其是一种用电解锰渣高温脱硫富集烟气制备硫酸的方法。

背景技术

电解锰渣是在碳酸锰矿粉中加入硫酸溶液，电解生产二氧化锰的滤渣，其生产过程是在反应器内加入硫酸溶液和碳酸锰矿粉反应生成硫酸锰，待PH值接近4左右时，加入少量的硫化铁矿粉作为还原剂，将溶液中Fe2+氧化成Fe3+，并水解生成Fe(OH))3沉淀，再用石灰乳中和反应过量的酸，当PH值接近7时，加入SDD饱和溶液，使溶液重金属离子生成相应的硫化物沉淀，然后用压滤机进行过滤，滤液进入电解池内电解，排出的滤饼即所谓的电解锰渣。每生产1吨电解锰粉，所排放颗粒细小的且含有一定量有害元素的酸浸废渣约为7-8吨，这些酸浸废渣一方面增加了企业堆置废渣的土地征用和场地处置费用，使企业生产成本增加且大量消耗土地资源；另一方面废渣长期存放，会致使一些有害元素通过土层渗透，进入地表和地下水中，影响地下水资源，严重污染环境。

单一的电解锰渣中不加入活化剂和还原剂的条件下，在回转窑中高温煅烧后，酸浸渣脱硫率一般在70％以下，窑尾富集烟气中的SO2浓度小于3.5％，在电解锰渣中加入活化剂和还原剂配料后喂入回转窑中煅烧，酸浸渣的脱硫率达到85％以上，窑尾富集烟气中的SO₂浓度达到5.5％以上。因此，如何在工业上利用电解锰渣制备高纯度硫酸，便是本发明所要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用电解锰渣高温脱硫富集烟气制备硫酸的方法，该方法采用一转一吸的制酸工艺制造93％或98％的工业硫酸，其转化利用率高，具有良好的工业应用价值。

本发明的一种用电解锰渣高温脱硫富集烟气制备硫酸的方法为：

把经过烘干破碎后的电解锰渣与活化剂、还原剂按照一定比例进行配料，其中所述的配料质量百分比为：电解锰渣配比为77.5％～100％；活化剂-A(页岩)配比为0～10％；活化剂-B(铝矾土)配比为0～10％；还原剂(煤粉)配比为0-5％，煤粉粒径0.08mm筛余5％；配料后的混合料经球磨机粉磨均匀后计量喂入回转窑，在700℃-1350℃的高温下进行煅烧脱硫，电解锰渣在脱硫过程中产生大量的SO2气体，烟气通过窑尾沉降室和专用电收尘器收尘处理后接入制酸系统，窑尾除尘后的炉气采用酸洗净化，即经收尘后设置复喷管加填料洗涤塔加除雾器，采用一转一吸转化工艺制备硫酸，具体制备硫酸的方法如下；

步骤一：净化工序，采用复喷—填料塔—除雾器，板式稀酸冷却器冷却稀酸的封闭酸洗净化工艺；其中将窑尾除尘后的炉气进入复喷管洗涤器，与0～10％稀硫酸接触，经绝热蒸发洗涤，炉气温度由300℃左右降温至～65℃，炉气中大部分矿尘和氨、砷等有害物质吸收于循环液中，出口炉气进入填料洗涤塔，被洗涤塔循环稀酸洗涤，进一步除去炉气中尘，原始酸雾等杂质，炉气温度降低至40℃以下，进入电除雾器，进一步除去残余的灰尘和酸雾等杂质，使炉气中酸雾<0.03g/m3、砷<0.5mg/m3、氟<1mg/m3，复喷管出口的洗涤稀酸经稀酸过滤器，过滤矿尘，清液回循环槽，由复喷管循环泵送入复喷管循环洗涤，填料洗涤塔流出的洗涤稀酸进洗涤塔循环槽，用洗涤塔循环泵送出，经板式稀酸冷却器冷却降温后送入洗涤塔循环洗涤，为维持净化工段各循环槽的液位平衡，往洗涤塔循环槽补充清水，洗涤塔循环槽的多余稀酸串酸至复喷管循环槽，本工序采用一级纤维除雾器，经除雾后烟气送干燥塔；

步骤二：干吸工序，经步骤一净化后的炉气进入干燥塔，用93％硫酸喷淋吸收炉气中水分，使炉气中的水分降至0.1g/m³以下，经金属丝网除沬后由SO₂风机将炉气送至转化工段。干燥酸、吸收酸所产生的热量，通过各自阳极保护管壳式冷酸器进行冷却，其中干燥塔采用高强度填料塔，钢壳内衬耐酸瓷砖，主填料为φ76异鞍环，由耐酸球拱支撑，分酸采用管式分酸管，进酸管设节流孔板，控制进酸量均匀，布酸点大于24个/m2,布酸均匀使气液相接触良好，传质效果好，塔操作气速1.2m/s左右，酸喷淋密度为20-22m3/m2.h，本工序采用泵后冷酸的循环酸流程，即：塔—槽—泵—酸冷器—塔的循环流程；