二氧化硫气体处理和回收

作者:安全管理网  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2011年10月11日

        一、二氧化硫气体的来源
        SO2是目前大气污染物中危害最大的一种,我国年排放量达1520万t,排在世界第三位,造成了环境污染和硫资源浪费。
        在黄金生产过程中,SO2气体主要来源于高硫原矿。在焙烧黄铁矿、金精矿及炼金所产生的中含有SO2气体。
        二、二氧化硫的净化与回收 
        (一)高浓度二氧化硫气体的
        此类二氧化硫中含SO2浓度在3.5%(体积含量百分比:VSO2/V空气)以上称为高浓度SO2烟气。采用接触法生产硫酸,免于外排大气中造成污染,同时烟气变成产品,既有经济效益,又净化了空气。
        (二)低浓度二氧化硫气体的处理
        1、低浓度的含SO2烟气,采用高空排放的措施(通常采用50m左右的高烟囱)。但在阴雨、气压低的天气情况下,SO2气体将危害地面的庄稼和果树、蔬菜,特别是蔬菜和豆类尤为敏感。因此,需要处理。
        2、石灰石—石灰法
        用石灰净化以除去SO2是最有效的传统方法。在某些情况下,当要去除的SO2浓度很低时,使用氢氧化钠或碳酸钠是很有效的。
        虽然石灰净化能符合大气规定,但是,存在SO2与石灰反应产生的石膏固体废料的处理问题。产生的石膏,其中可能有其他有害元素,如砷、镉、铅、汞等。
        SO2的排放量规定在美国的各州之间有很大差别。下式是美国内华达州用于计算容许的硫排放量公式(因为内华达州发现有大量难浸出金矿):
        E=0.292×P0.904
        式中:E—容许的硫(S)排放量,kg/h;
              P—矿料中总硫(S)排放量,kg/h。
        应当指出,上式是表示硫的排放量;为得到容许的SO2排放量,上式E还必须乘以2。此外,料中的硫是表示总硫,包括硫化物中硫和其他的硫化合物。
        如果上述表示硫排放量的公式表明,每年有相当于250t的SO2排放出来,那么焙烧操作将受到漫长的和昂贵“点排放”的审查。因此,希望将SO2的排放量保持在250t以下。
        如果焙烧产生的SO2数量很大,则需要高效率的净化系统,以确保SO2的排放量低于250t。为获得这样高净化效率,或者技术上不可行,或者很昂贵。当然,如果减少中的SO2数量,那么只需要较低的净化效率。如上所述,任何在焙烧时与CaO或MgO反应而被固定SO2的数量,都将减少进入废气中的SO2的数量。因此,按焙烧方案进行试验时,估价和提高SO2的固定是很重要的。
        3、活性炭干法回收
        长沙矿山研究院通过实验认为用活性炭干法回收SO2,不仅技术上可行,而且还有一定的经济效益。
        三、钠碱吸收法处理与回收二氧化硫
        钠碱吸收法采用Na2CO3或NaOH来吸收烟气中的SO2,并可获得较高浓度SO2气体和Na2SO4。
        碱性吸收剂具有更多优点:(1)吸收剂在洗涤过程中不挥发;(2)具有较高的溶解度;(3)不存在吸收系统中结垢、堵塞问题;(4)吸收能力高。根据方法不同有亚硫酸钠循环法、钠盐—酸分解法、亚硫酸钠法。其中亚硫酸钠循环—热法发展较快。
        亚硫酸钠循环法是利用NaOH或者Na2CO3溶液作初始吸收剂,在低温下吸收烟气中的SO2,并生成Na2SO3,Na2SO3再继续吸收SO2生成NaHSO3,将含Na2SO3-NaHSO3的吸收液热,释放出纯SO2气体,可送去制成液态SO2或制硫酸和硫,加热再生过程中得到Na2SO3结晶,经固液分离,并用水溶解后返回吸收系统。
        四、吸附法除二氧化硫
        吸附剂常用活性炭、活化煤、活性氧化铝、沸石、硅胶吸附SO2。吸附过程有物理吸附,也有化学吸附。通过加热或减压将已被吸附的SO2解析出来。

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