一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法与流程

1.本发明涉及无机化工技术领域，尤其涉及一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法。


背景技术：

2.冶炼烟气硫酸是由金属硫化矿在冶炼炉中焙烧时产生的二氧化硫气体经除尘、湿法净化、干吸、转化和吸收等工艺制取的，制取的硫酸产品质量受金属矿物原料、冶炼工艺、净化工艺等诸多因素的影响，许多企业生产的硫酸均出现不同程度的质量问题。
3.国内某铅锌冶炼厂利用无烟煤自制煤气为燃料，烧结烟气制酸，硫酸系统生产的硫酸一直存在色度异常现象，主要表现为颜色呈红褐色。研究表明，煤气是无烟煤在煤气发生炉气化反应所产生的，由于煤气中的有机物、煤气的局部不完全燃烧等原因，致使进入烟气系统在净化工序未能完全捕集，从而进入成品酸中进一步碳化成亚微态碳粒。从冶炼工艺角度分析，矿物焙烧过程中通过空气、燃料、含氮选矿药剂等带入氮氧化物，由于氮氧化物存在加剧了铁和硫酸的反应，使硫酸色度出现异常。因此，硫酸产品中溶解的部分还原性气体，如二氧化硫等以及亚微态碳粒和氮氧化物是导致硫酸颜色呈红褐色的主要原因。
4.烟气法硫酸着色的原因也是多方面的，解决硫酸脱色技术，关键在于氧化剂的选取和脱色工艺上，合适的氧化剂和合理的脱色工艺才能达到好的脱色效果，并使脱色成本较低，取得好的经济效益。
5.中国专利201510248073.7公开了一种空气
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双氧水联合氧化法降低工业硫酸色度的工艺，该方法通过将工业着色硫酸放入反应器中，通入空气并滴加双氧水进行氧化脱色反应，可使着色硫酸脱色。但该方法在长期应用时发现，室温下经脱色后的硫酸在储存过程中，6个月会出现黄变现象，即硫酸颜色逐渐变黄，影响硫酸品质。经过对采用该方法获得的产品进行分析，主要存在两方面问题：一是该方法对着色杂质氧化不完全，二是对氧化后杂质过滤不彻底，致使硫酸在贮存中出现黄变现象。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是提供一种提高经过脱色后的硫酸贮存稳定性，且经过长期储存不变色的降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法。
7.为解决上述问题，本发明所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：该方法是指将烟气法工业硫酸置于反应器中，然后向所述反应器中通氧气，于40℃氧化反应0.5h；最后，按质量份数计，每500份所述烟气法工业硫酸缓慢滴加2~5份质量浓度为35%的过氧乙酸；滴加完毕，降温至20~25℃时过滤，即得脱色工业硫酸成品。
8.所述烟气法工业硫酸是指由铅锌冶炼烟气制得、质量浓度为93%且外观呈黑色的硫酸。
9.所述反应器是指装配有搅拌、加热、冷却及氧气导入管的装置。
10.所述氧气为工业氧，按体积分数计氧含量≥99.5%。
11.所述过氧乙酸为工业级一级品，其滴加速度为0.2~0.4l
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‑1。
12.所述过滤是指wtm
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cm
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024陶瓷膜分离器进行。
13.本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明对烟气法工业硫酸采用在硫酸溶液中通入氧气的方法，使得溶解性二氧化硫溢出，避免了氧化不完全的问题。
14.2、本发明同时采用氧气与氧化剂联合氧化法使得硫酸溶液中的还原性物质氧化沉淀；另外，联合氧化剂可以将亚微态碳粒和氮氧化物氧化分解，解决了亚微态碳粒和氮氧化物着色现象，再经过陶瓷膜将杂质过滤，从而提高了脱色后硫酸在贮存过程中的稳定性，有效解决了脱色后硫酸的黄变现象，提高了硫酸品质。
15.3、本发明经过陶瓷膜将杂质过滤所得的滤液即为澄清透明的工业硫酸产品，经检测分析，硫酸质量指标达到gb/t534
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2002一级品指标要求。同时，经过对脱色后烟气法硫酸产品进行储存试验，在室温下2年不产生黄变。
具体实施方式
16.一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，该方法是指将烟气法工业硫酸置于反应器中，然后向反应器中通氧气，于40℃氧化反应0.5h；最后，按质量份数计，每500份烟气法工业硫酸缓慢滴加2~5份质量浓度为35%的过氧乙酸，滴加速度为0.2~0.4l
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‑1；滴加完毕，降温至20~25℃时采用杭州沃腾膜工程有限公司型号为wtm
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cm
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024陶瓷膜分离器进行过滤，即得脱色工业硫酸成品。
17.其中：烟气法工业硫酸是指由铅锌冶炼烟气制得、质量浓度为93%且外观呈黑色的硫酸。
18.反应器是指装配有搅拌、加热、冷却及氧气导入管的装置。
19.氧气为工业氧，按体积分数计氧含量≥99.5%。
20.过氧乙酸为工业级一级品。
21.实施例1一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，该方法是指将500kg烟气法工业硫酸置于反应器中，然后打开氧气瓶阀门，向反应器中通氧气，氧气流量控制在40~60l/min，压力控制在0.2mpa，于40℃氧化反应0.5h；最后，缓慢滴加2kg质量浓度为35%的过氧乙酸，滴加速度为0.2l
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‑1；滴加完毕，降温至20~25℃时采用杭州沃腾膜工程有限公司型号为wtm
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cm
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01
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024陶瓷膜分离器进行过滤，即得脱色工业硫酸成品。
22.实施例2一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，该方法是指将500kg烟气法工业硫酸置于反应器中，然后打开氧气瓶阀门，向反应器中通氧气，氧气流量控制在40~60l/min，压力控制在0.2mpa，于40℃氧化反应0.5h；最后，缓慢滴加3.5kg质量浓度为35%的过氧乙酸，滴加速度为0.3l
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‑1；滴加完毕，降温至20~25℃时采用杭州沃腾膜工程有限公司型号为wtm
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cm
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01
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024陶瓷膜分离器进行过滤，即得脱色工业硫酸成品。
23.实施例3一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，该方法是指将500kg烟气法工业硫酸置于反应器中，然后打开氧气瓶阀门，向反应器中通氧气，氧气流量控制在40~60l/min，压力控制在0.2mpa，于40℃氧化反应0.5h；最后，缓慢滴加5kg质量浓度为35%的过氧乙酸，滴加速度为0.4l
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‑1；滴加完毕，降温至20~25℃时采用杭州沃腾膜工程有限公司型号为wtm
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cm
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01
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024陶瓷膜分离器进行过滤，即得脱色工业硫酸成品。
24.对实施例1~3所得的成品硫酸取样分析化验，结果见表1。结果表明，经过该工艺方法处理后的硫酸质量达到工业硫酸国家标准gb/t534
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2002一级品指标要求。
25.表1硫酸产品分析化验结果


技术特征：
1.一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：该方法是指将烟气法工业硫酸置于反应器中，然后向所述反应器中通氧气，于40℃氧化反应0.5h；最后，按质量份数计，每500份所述烟气法工业硫酸缓慢滴加2~5份质量浓度为35%的过氧乙酸；滴加完毕，降温至20~25℃时过滤，即得脱色工业硫酸成品。2.如权利要求1所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：所述烟气法工业硫酸是指由铅锌冶炼烟气制得、质量浓度为93%且外观呈黑色的硫酸。3.如权利要求1所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：所述反应器是指装配有搅拌、加热、冷却及氧气导入管的装置。4.如权利要求1所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：所述氧气为工业氧，按体积分数计氧含量≥99.5%。5.如权利要求1所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：所述过氧乙酸为工业级一级品，其滴加速度为0.2~0.4l
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‑1。6.如权利要求1所述的一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，其特征在于：所述过滤是指wtm
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024陶瓷膜分离器进行。

技术总结
本发明涉及一种降低烟气法工业硫酸色度的工艺方法，该方法是指将烟气法工业硫酸置于反应器中，然后向所述反应器中通氧气，于40℃氧化反应0.5h；最后，按质量份数计，每500份所述烟气法工业硫酸缓慢滴加2~5份质量浓度为35%的过氧乙酸；滴加完毕，降温至20~25℃时过滤，即得脱色工业硫酸成品。本发明提高了脱色后硫酸在贮存过程中的稳定性，有效解决了脱色后硫酸的黄变现象，提高了硫酸品质，且经过长期储存不变色。期储存不变色。


技术研发人员：王进龙 张析 王军 李飞 吴斌 周涛 刘守信 白守元
受保护的技术使用者：西北矿冶研究院
技术研发日：2021.08.18
技术公布日：2021/12/3