化工生产中的三废治理最新研究进展_化工生产中三废的治理

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硫酸生产中的三废治理最新研究进展

摘要：本文介绍了硫酸生产中三废的处理方法，通过综合利用，实现废物的循环利用。

关键词：硫酸、化工生产、三废治理、综合利用 1 前言

硫酸生产主要采用的原料有硫铁矿、硫磺、石膏及冶炼烟气等，我国广泛使用硫铁矿制取硫酸，其产量一直占全国硫酸总产量的8O% 以上“生产过程中产生的三废主要有含未完全转化或吸收的SO2、SO3 的制酸尾气，炉气净化工序产生的污酸、污水及厂区内冲洗工艺设备、被污染地面的排出水，硫铁矿高温焙烧所产生的烧渣。上述三废直接排放将对环境造成严重的污染，同时也是资源的极大浪费。因此，硫酸生产的三废治理对保护环境、提高资源利用率均具有十分重要的意义。硫酸生产中三废的综合利用 2．1 尾气处理和利用

硫酸厂尾气中的有害物，主要是SO2、少量的SO3、酸雾，其组成随工艺流程、工况不同而异。近年来，由于广泛采用二转二吸等先进流程，尾气中的有害组分已基本可满足排放标准，但考虑开停车及事故排放，仍需建有尾气处理系统。常用碱法或氨法吸收。(1)碱法

采用各种碱液吸收尾气中的SO2，常用的碱吸收液有碳酸钠(钾)溶液，氢氧化镁溶液及石灰乳等。特点是脱除率高，工艺简单 国外普遍采用石灰乳法，其反应如下： Ca(0H)2+SO2+H2O=CaSO3·2H2O Ca(OH)2+SO3+H2O=CaSO4·2H2O 2CaSO3·2H2O+O2=2CaSO4·2H2O 生成的亚硫酸钙和硫酸钙，经处理后回收，或经澄清分离后铺路、填沟。其突出优点是石灰来源方便，价格低廉，投资和操作费用都较低。日本由于资源缺乏，故此法应用极为广泛。我国石灰石资源丰富，该法副产品市场需求有限。(2)氨法

常用氨一酸法。用氨水或铵盐溶液吸收SO2，多余循环液用浓硫酸进行分解，得到高浓度SO2气及硫酸铵溶液，SO2返回制酸系统，或加工成液体SO2出售，硫酸铵溶液中和后直接出售或加工成固体硫胺。反应式如下：

2NH4OH+SO2=(NH4)2SO3+H20(NH4)2SO3+SO2+H20=2NH4HSO3

2NH4HSO3+H2SO4=(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O(NH4)SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H20 氨一酸法工艺可靠，处理能力弹性大，SO2脱除率高。SO2进口浓度为0.4%～0.5% 时，净化后SO2出口浓度

其它方法有金属氧化物法、干法挣化法、活性炭法、离子交换树脂法等。采用软锰矿吸收低浓度SO2。充分利用软锰矿和SO2的氧化还原性能，省去传统硫酸锰生产工艺的还原工序，既治理了环境，又降低了硫酸锰的生产成本。在软锰矿矿浆液固比为l：4，温度50℃下时，SO2浓度0.2%～3.0%范围内吸收率达90%左右。道化学公司(美国)最近与加拿大安大略省的Turbo Sonic公司合作开发SO2脱除系统，这种技术是采用比一般含水8O%～85%甲基一乙醇胺含水量少5O%的甲基二乙醇胺(MEDA)脱除SO2，所用能耗低，脱除率高，与一般的脱SO2方法比较，排放的废料大为减少。2．2 硫铁矿渣的综合利用

硫铁矿渣是硫铁矿制酸中在沸腾炉高温焙烧后的产物，主要组分Fe203 和Fe3O4、金属的硫酸盐、硅酸盐和氧化物。我国目前每年堆置的硫铁矿渣近千万吨，约占化工废渣的1/3。娩渣成分一般吉30%～5O%的铁及少量的铜、锌、钴等。由于产地不同，渣的成份有差异。但总的来说，具有很好的利用价值，综合回收具有重要的环境效益和经济效益。(1)炼铁

硫铁矿烧渣中铁含量一般较高，可用作炼铁原料。高品位硫铁矿烧渣，其铁含量高，可直接掺烧后炼铁。中低品位硫铁矿的烧渣中，铁含量较低，有害杂质含量较高，不符合炼铁要求，必须进行造矿。采用选矿后炼铁．过去～般将烧渣还原熔烧成磁性渣(Fe O4)，如重油还原法、还原磁化焙烧法等，目前直接采用磁性焙烧，使排出的矿渣以磁性铁为主，再进行磁选获得精矿，此法更先进、经济。(2)回收有色金属

有的硫铁矿中含有多量的有色金属，其价值超过了硫的价值。氯化焙烧法综合回收是比较成熟的方法。

氯化焙烧法分高温、中温两种。高温氯化焙烧是将烧渣与氯化(CaCl2)等均匀混台、翩成干燥球团，在回转窖或立窖内经1000～1250℃焙烧，使有色金属以氯化物形式挥发，湿法处理回收，同时获得优质球团供高炉炼铁。中温氯化法将硫铁矿渣、硫铁矿与食盐混合，使混台料含硫6%～7%及食盐4%左右，然后投入沸腾炉内，在600～650℃温度下进行氯化、硫酸化焙烧，使矿渣中有色金属由不溶物转为可溶的氯化物或硫酸盐．然后用水或稀酸把可溶性有色金属氯化物浸出并回收，除去了有色金属的氧化铁作为炼铁原料。

硫铁矿渣可分别用盐酸法和硫酸法生产铁铝净水剂和聚合羟基硫酸铁净水剂(PFS)；经还原、酸提、碱沉淀、空气氧化等可制取氧化铁黄或氧化铁红等铁系颜料；亦可大量用于建材中。2．3 排放液的处理和回收

硫酸厂排出液主要含As、F、SS等，其处理主要是除砷。目前国内外一般采用石灰中和法、硫化法、铁盐法、离子交换法、溶剂萃取法等。采用硫化法处理含砷废水，一级处理后砷含量降到0.05～0.50mg/L；郭万清等。用离子交换法处理含砷废水，可将砷含量降至0.3mg/L 以下；试验表明，用硫酸亚铁沉淀一石灰中和一鼓风氧化法两级处理工艺，控制一、二级处理时废水的PH值分别为9．6和8～9，Fe/As摩尔比分别为1和5，可使废水中的砷含量由115mg／L 降到0．14 mg/L，若用PFS替代硫酸亚铁，可使砷含量降至0．32mg／L，其它各项指标亦符合GB8978-1996中的一级标准。4 结束语

对硫酸生产中排出的三废进行综台利用，可基本实现废物资源化。某硫酸厂年产硫酸6万吨，针对硫酸生产过程中排放的钴硫精矿烧渣采用硫酸化沸腾焙烧一浆化提出—洗涤过滤一置换除铜一硫化沉钴新工艺，年产硫化钴40t，副产海绵铜60t，年增产值240万元，利润40万元，尾渣用作水泥需加剂、把低浓度二氧化硫烟气返回与焙烧炉气合并制酸，二氧化硫转化率提高3%～4%，尾气中的二氧化硫含量降至0.02%以下，每年可多生产硫酸4000余吨，年增产值120余万元，废水经处理后回用，每天减少废水排放400立方米。实现了经济、社会和环境教益的统一。

参考文献齐焉。我国硫酸工业展望．中国化工信息，1998(47)2 唐文骞，张锦宝.硫酸法钛白清洁生产与三废治理.化工设计，2011年02期钟文卓，魏蜀刚，张运德，胡戈，张华.硫酸法钛白粉生产循环经济模式.硫酸工业，2010年04期周镀，冯业馅，王永志等．用硫铁矿烧渣生产氧化铁黄新工艺．环境工程，l996，14(5)5 百度文库