[发明专利]硫精砂制酸副产稀废酸回收利用方法

说明书

本发明涉及一种硫精砂制酸方法，具体公开了一种硫精砂制酸副产稀废酸回收利用方法，包括以下步骤：A、稀废酸经固液分离去除不溶物，得到澄清废酸；B、加入计量水调节澄清废酸的浓度，得到预处理废酸；C、将预处理废酸用于磷酸盐生产工艺中磷矿预处理脱镁。本发明的优点是：1)为硫精砂制酸副产稀废酸提供了一种简便易行的回收利用方法，解决了目前硫酸生产中大量稀废酸难以处理的问题；2)为硫酸盐生产中磷矿预处理脱镁工段提供了新的硫酸来源，具有显著的环保和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种硫酸生产方法，尤其是一种硫精砂制酸方法。

背景技术

硫精砂制酸指的是将亚铁(七水亚铁、含酸亚铁渣或四水亚铁)和硫磺按照固定比例掺烧制硫酸。在该过程中，硫磺燃烧生成二氧化硫，同时产生大量热诱导硫酸亚铁分解成三氧化二铁、二氧化硫、硫酸和三氧化硫，三氧化二铁经静电除尘直接气固分离得到产品铁红，经除尘预处理后的待转化气体中依然含有少量三氧化二铁粉末、三氧化硫(或酸雾)必须经过彻底净化，避免严重影响后工序转化效率及催化剂活性。因此该工艺均配套文丘里洗涤装置，采用定量的循环水对预处理待转化气体进行洗涤，彻底除去残留的三氧化二铁、三氧化硫和硫酸，循环液置换过程中产生了硫酸浓度15～30％的含大量杂质的废酸(以30万吨/年硫精砂制酸装置为例，废酸小时产量约10吨)。本发明中称之为“稀废酸”。

过去，硫酸厂通常对该稀废酸进行直接中和处理后排放，但该处理方法无疑会对环境造成较严重污染，现已基本淘汰。

随后部分厂家将稀废酸先经过固液分离装置(如CN过滤器)将稀废酸中三氧化二铁控制在100ppm以内，得到的清液直接用于硫酸装置干吸工段，该工艺有效的回收了稀废酸，取得了一定的经济、环境效益，但是其致命缺陷是得到的成品酸杂质含量较高，严重影响硫酸品质。

随着企业节能环保意识的提高，很多企业的硫酸装置新增低位热回收装置(对高温成品硫酸的热量进行回收转化为饱和蒸汽的装置)，但传统稀废酸回收工艺中硫酸里的大量杂质在低位余热回收装置上产生结垢，严重影响该装置对硫酸中余热的回收，以年产30wt硫精砂制酸装置为例，正常情况下低位余热装置可回收20吨/小时饱和蒸汽，系统结垢后只能回收约10吨/小时饱和蒸汽，导致低位热回收效果很不理想，反而还增加了系统维护成本和生产难度。

由于稀废酸的产量很大，且浓度低，杂质含量高，到目前为止，稀废酸的处理问题仍然缺少很好的解决方案。

通常磷酸盐的生产工艺为：采用磷矿和硫酸直接反应，得到湿法磷酸，经计量后进入一段中和槽，用石灰乳中和，通过一段中和后磷酸中的铁，铝，硫酸根等杂质得到净化；滤液进入二段中和槽，用石灰乳继续中和，过滤滤液返回配制石灰乳，滤饼经气流干燥、粉碎成为产品。其典型步骤可概括如下：

(1)由磷矿和硫酸反应得到湿法磷酸；

(2)在一段中和槽中，湿法磷酸与石灰乳进行中和反应，得反应渣浆；

(3)过滤反应渣浆得一段滤液和滤渣；

(4)在二段中和槽中，一段滤液与石灰乳进行中和反应，得浆料；

(5)过滤浆料得二段滤液和滤饼，滤饼经气流干燥、粉碎成为磷酸盐产品。

在磷酸盐产品的生产过程中，由于镁在一段中和无法去除，因此全部进入产品，影响产品纯度，为了得到高品质的磷酸盐产品，多数磷酸盐产品需要采用低镁含量的高品位磷矿。尤其是在饲料级磷酸氢钙的生产中，通常要求镁含量低于0.5％(质量分数)。