[发明专利]利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO2

权利要求书

1.一种利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配浆

①配制用于末级塔段进料的脱硫浆液：将电解锰阳极液与混合矿粉按照液固重量比为（15~20）: 1的比例充分混合制成脱硫浆液，或者将水与混合矿粉按照液固重量比为（15~20）: 1的比例充分混合并用硫酸调节pH值至2~5制成脱硫浆液；

②配制用于分级进料的脱硫浆液：将电解锰阳极液与混合矿粉充分混合制成脱硫浆液，或者将水与混合矿粉充分混合并用硫酸调节pH值至2~5制成脱硫浆液；

所述混合矿粉由碳酸锰矿粉与含铁辅助剂混合得到，混合矿粉的铁含量为2 wt.%~8wt.%；用于制备碳酸锰粉的碳酸锰矿的锰含量至少为20%；

（2）脱硫与浸出

采用多级喷淋塔进行脱硫与浸出，高浓度SO₂烟气由多级喷淋塔的第一级塔段进入，步骤（1）①配制的脱硫浆液由多级喷淋塔的末级塔段进入，同时，向多级喷淋塔各级塔段底部设置的浆液池中持续加入步骤（1）②配制的脱硫浆液进行分级进料，以控制每一级塔段内脱硫浆液的pH值为2~5、锰铁质量比为（8~15）:1，脱硫浆液与烟气在多级喷淋塔各级塔段之间逆向流动，并且脱硫浆液于多级喷淋塔的每一级塔段内循环喷淋与从塔段的下部进入的烟气进行接触反应，以脱除烟气中的SO₂并浸出碳酸锰矿中的锰，接触反应的温度为40~70℃，脱硫浆液与烟气的液气比为（20~30）L:1 m³；脱硫浆液于本级塔段内充分浸出之后进入上一级塔段，最后由第一级塔段排出，得到硫酸锰溶液产品；烟气于本级塔段内充分脱除SO₂之后进入下一级塔段，直至SO₂含量达标由末级塔段排放；

步骤（2）中，按照第一级塔段至末级塔段的方向，控制下一级塔段内脱硫浆液的pH值不小于上一级塔段内脱硫浆液的pH值；按照第一级塔段至末级塔段的方向，控制下一级塔段内脱硫浆液的锰铁质量比不大于上一级塔段内脱硫浆液中的锰铁质量比。

2.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）中控制每一级塔段的脱硫浆液的含固量为2%~7%。

3.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）中控制多级喷淋塔中脱硫浆液的总液固重量比为（2~4）: 1。

4.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）采用多级喷淋塔进行脱硫与浸出的总反应时间为1~4 h。

5.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）采用的多级喷淋塔的塔段级数为3~7级。

6.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）中，脱硫浆液的温度为40~70 ℃，烟气的温度为80~150℃。

7.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，含铁辅助剂包括铁矿及高铁废渣。

8.根据权利要求1所述利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其特征在于，步骤（2）中，由第一级塔段排出的硫酸锰溶液产品中的硫酸锰含量不低于120 g/L，经过净化除杂后可直接用于硫酸锰或电解金属锰的生产。