一种烟气氨酸法脱硫尾气吸收液深度氧化方法

技术领域

本发明属于硫酸铵生产技术领域，具体的说，涉及一种烟气氨酸法脱硫尾气吸收液深度氧化方法。

背景技术

利用含二氧化硫烟气生产工业副产品硫酸铵是有色金属冶炼行业实现硫资源综合回收和环保达标排放的重要环节，在经济和社会效益上具有很大的优势。利用氨酸法脱硫将冶炼烟气生产硫酸铵的工艺流程为：二氧化硫烟气经冷却、洗涤后进氨酸法脱硫吸收塔内，发生脱硫反应生成含亚盐((NH

但是，由于烟气成分复杂、杂质多、脱硫系统中部分溶液循环利用，造成杂质在脱硫溶液中不断积累，其中硫代硫酸盐(S

针对含硫代硫酸盐的脱硫溶液，目前主要净化方法有膜过滤法、离子交换法或转化成硫磺结合过滤法。虽然膜过滤法的分离效率高，但是存在膜价格昂贵、容易被堵塞和污染，运行及维护成本高等缺点。离子交换法具有操作简单、树脂可再生使用等优点，但存在硫代硫酸盐的去除率仅为20～30％、且树脂消耗量很大。转化成硫磺结合过滤法是将硫代硫酸盐通过转化成硫磺，随后通过过滤将硫磺分离，进而实现硫代硫酸盐的净化目的，但由于硫磺颗粒细小，且还存在一部分亲水性硫磺，导致去除效果差；硫磺随后进入硫酸铵产品而影响产品色度。因此，若能开发将溶液中硫代硫酸盐深度氧化成硫酸盐的氧化方法，既能避免硫磺杂质的产生又能增加硫酸铵产量，具有重要的科学研究价值和实际意义。

氨法吸收溶液中亚盐的氧化工序一般以浓硫酸(H

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种烟气氨酸法脱硫尾气吸收液深度氧化方法。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种烟气氨酸法脱硫尾气吸收液深度氧化方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、向氨法脱硫得到的吸收溶液中加入浓硫酸进行氧化反应，在控制无硫磺产生的情况下使母液中的一部分亚盐和硫代硫酸铵氧化成硫酸铵；

S2、将步骤1得到的浓硫酸氧化处理后溶液通入臭氧进行深度氧化，使溶液中的剩余亚盐和硫代硫酸铵转化为硫酸铵，得到处理后溶液；

S3、将步骤2中处理完的溶液经中和、蒸发结晶生产硫酸铵。

进一步的，所述S1步骤吸收液中硫类离子含量为：S

进一步的，所述S1步骤中浓硫酸含量>98wt％，浓硫酸添加量通过控制吸收溶液终点pH值为2.5～3，保证吸收溶液中无固体硫磺生成或吸收溶液未变成浑浊黄色溶液。

进一步的，所述S2步骤中臭氧通入量为0.2～1.5L/min，反应时间为0.3～4h。

进一步的，所述的S3步骤中中和为：通过添加氨水调整得氧化后溶液的pH值为7.5～8；蒸发结晶步骤的条件为：温度86～95℃和负压条件下进行。

本发明的有益效果：

(1)本发明公开了一种烟气氨酸法脱硫含硫代硫酸根吸收溶液深度氧化的方法，其原理是在控制无硫磺产生的情况下利用浓硫酸氧化剂将吸收溶液中一部分亚盐和硫代硫酸铵氧化成硫酸铵，随后利用臭氧氧化剂将溶液中的剩余亚盐和硫代硫酸铵深度氧化硫酸铵，实现烟气脱硫吸收溶液高效、低成本氧化的目的。

(2)本发明处理后母液中硫代硫酸根的氧化率达到80％以上，亚硫酸根的氧化率达到85％以上，处理后吸收溶液质量满足生产要求，最后得到硫酸铵产品色度满足GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。

(3)本发明不仅提高了硫资源的综合回收利用水平，且还带来较好经济效益。

附图说明

图1是本发明工艺流程图

图2是本发明与传统氨酸法工艺生产的硫酸铵固体对比图，其中(a)是采用本发明浓硫酸-臭氧多级氧化方法生产的硫酸铵产品；(b)为采用传统氨酸法生产的硫酸铵产品、(c)为浓硫酸-臭氧多级氧化方法，但浓硫酸加入量调到pH＝2.3时生产的硫酸铵固体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

如图1，利用过硫酸铵对硫酸铵化肥进行提质的方法，其具体步骤如下：

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵的颜色如图2(a)所示，为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，浓硫酸氧化后母液中S

对比实施例1’

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用传统工艺生产的硫酸铵的颜色如图2(b)所示，为黄色固体，不符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标，氧化后母液中S

对比实施例1和1’可见，与传统氨酸工艺相比，本发明可在更少浓硫酸添加量的情况下获得更高的氧化率，且还可以避免传统氨酸工艺中硫酸铵产品色度异常的问题。

对比实施例1”

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵的为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，氧化后母液中S

结合上述实例可以发现，本发明相对于传统氨酸工艺对硫酸铵的颜色和结晶效果有明显改善作用；相比于完全臭氧氧化，本发明可以有效减少反应时间，降低臭氧使用量，从而降低处理成本。

实施例2

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，浓硫酸氧化后母液中S

对比实施例2’

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，浓硫酸氧化后母液中31.08％、亚盐去除率达到35.10％；臭氧氧化后母液中S

对比实施例2”

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

实施例3

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，浓硫酸氧化后母液中S

实施例4

将250mL氨法吸收溶液(相关硫类离子含量为：S

经过上述步骤采用新方法生产的硫酸铵为白色固体，符合GB/T535-2020《肥料级硫酸铵》中对肥料级硫酸铵所规定的颜色指标。经分析，浓硫酸氧化后母液中S

结合以上示例可以发现，浓硫酸添加量的减少会导致母液中硫代硫酸铵和亚盐的氧化率降低，需要额外的臭氧氧化；但添加过量则会导致硫磺的生成，因此需要根据母液的实际含量控制硫酸的添加量。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。