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        二氧化硫氣體處理和回收

          
        評論: 更新日期:2011年10月11日

                一、二氧化硫氣體的來源
                SO2是目前大氣污染物中危害最大的一種,我國年排放量達1520萬t,排在世界第三位,造成了環境污染和硫資源浪費。
                在黃金生產過程中,SO2氣體主要來源于高硫原礦。在焙燒黃鐵礦、金精礦及煉金所產生的中含有SO2氣體。
                二、二氧化硫的凈化與回收 
                (一)高濃度二氧化硫氣體的
                此類二氧化硫中含SO2濃度在3.5%(體積含量百分比:VSO2/V空氣)以上稱為高濃度SO2煙氣。采用接觸法生產硫酸,免于外排大氣中造成污染,同時煙氣變成產品,既有經濟效益,又凈化了空氣。
                (二)低濃度二氧化硫氣體的處理
                1、低濃度的含SO2煙氣,采用高空排放的措施(通常采用50m左右的高煙囪)。但在陰雨、氣壓低的天氣情況下,SO2氣體將危害地面的莊稼和果樹、蔬菜,特別是蔬菜和豆類尤為敏感。因此,需要處理。
                2、石灰石—石灰法
                用石灰凈化以除去SO2是最有效的傳統方法。在某些情況下,當要去除的SO2濃度很低時,使用氫氧化鈉或碳酸鈉是很有效的。
                雖然石灰凈化能符合大氣規定,但是,存在SO2與石灰反應產生的石膏固體廢料的處理問題。產生的石膏,其中可能有其他有害元素,如砷、鎘、鉛、汞等。
                SO2的排放量規定在美國的各州之間有很大差別。下式是美國內華達州用于計算容許的硫排放量公式(因為內華達州發現有大量難浸出金礦):
                E=0.292×P0.904
                式中:E—容許的硫(S)排放量,kg/h;
                      P—礦料中總硫(S)排放量,kg/h。
                應當指出,上式是表示硫的排放量;為得到容許的SO2排放量,上式E還必須乘以2。此外,料中的硫是表示總硫,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,每年有相當于250t的SO2排放出來,那么焙燒操作將受到漫長的和昂貴“點排放”的審查。因此,希望將SO2的排放量保持在250t以下。
                如果焙燒產生的SO2數量很大,則需要高效率的凈化系統,以確保SO2的排放量低于250t。為獲得這樣高凈化效率,或者技術上不可行,或者很昂貴。當然,如果減少中的SO2數量,那么只需要較低的凈化效率。如上所述,任何在焙燒時與CaO或MgO反應而被固定SO2的數量,都將減少進入廢氣中的SO2的數量。因此,按焙燒方案進行試驗時,估價和提高SO2的固定是很重要的。
                3、活性炭干法回收
                長沙礦山研究院通過實驗認為用活性炭干法回收SO2,不僅技術上可行,而且還有一定的經濟效益。
                三、鈉堿吸收法處理與回收二氧化硫
                鈉堿吸收法采用Na2CO3或NaOH來吸收煙氣中的SO2,并可獲得較高濃度SO2氣體和Na2SO4。
                堿性吸收劑具有更多優點:(1)吸收劑在洗滌過程中不揮發;(2)具有較高的溶解度;(3)不存在吸收系統中結垢、堵塞問題;(4)吸收能力高。根據方法不同有亞硫酸鈉循環法、鈉鹽—酸分解法、亞硫酸鈉法。其中亞硫酸鈉循環—熱法發展較快。
                亞硫酸鈉循環法是利用NaOH或者Na2CO3溶液作初始吸收劑,在低溫下吸收煙氣中的SO2,并生成Na2SO3,Na2SO3再繼續吸收SO2生成NaHSO3,將含Na2SO3-NaHSO3的吸收液熱,釋放出純SO2氣體,可送去制成液態SO2或制硫酸和硫,加熱再生過程中得到Na2SO3結晶,經固液分離,并用水溶解后返回吸收系統。
                四、吸附法除二氧化硫
                吸附劑常用活性炭、活化煤、活性氧化鋁、沸石、硅膠吸附SO2。吸附過程有物理吸附,也有化學吸附。通過加熱或減壓將已被吸附的SO2解析出來。

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