¿Alguien conoce el estado actual de la aplicación de la tecnología de desulfuración de óxido de zinc en China?
Introducción a la desulfuración de óxido de zinc en el país y en el extranjero
En China, la Oficina de Minería de la Montaña Shuikou y el Instituto de Investigación Minera y Metalúrgica Central Sur estudiaron la "desulfuración y desulfuración integradas por chimeneas de óxido de zinc". subproductos" a principios de la década de 1980. Proyecto de utilización", y estableció un dispositivo de prueba industrial con un volumen de gas de combustión de 8000 Nm/h. Sin embargo, debido a algunos problemas técnicos clave que no se han resuelto, no se ha aplicado en la industria. . De 2000 a 2002, China Yunnan Copper Group Corporation y Guangxi Laibin Smelter establecieron unidades industriales de desulfuración de óxido de zinc, pero no lograron ponerlas en funcionamiento. En los últimos años, algunas empresas de fundición de plomo y zinc de mi país han establecido sucesivamente dispositivos industriales para la desulfuración del óxido de zinc, pero ninguno de ellos ha tenido éxito.
En el extranjero, Japón, Corea del Sur, Alemania y Estados Unidos tienen aplicaciones industriales, pero algunas empresas extranjeras tienen requisitos más altos para el grado y las impurezas del humo de ZnO (por ejemplo, el proyecto de desulfuración de ZnO de la empresa alemana Sachibin Company exige que el humo de ZnO contenga Pb
En 2002, el profesor Tong Zhiquan de la Universidad de Xiangtan presidió el desarrollo de la desulfuración del polvo de combustión de óxido de zinc de baja calidad y la tecnología de recuperación de recursos de zinc y azufre. De 2004 a 2006, Guangzhou. Huali Company puso en funcionamiento con éxito tres conjuntos de sistemas de desulfuración de gases de combustión.
En 2009, el profesor Tong Zhiquan confió esta tecnología de desulfuración de óxido de zinc única y líder en el mundo a Sichuan Qingyuan Environmental Engineering Co., Ltd. para la práctica de ingeniería, la compañía lo ha aplicado con éxito a Yunnan Jinding Zinc Industry Co., Ltd. En el proyecto de desulfuración de gases de combustión de la sucursal de zinc de Hexi Mining Co., Ltd., el proyecto actualmente funciona con normalidad y no hay incrustaciones. u obstrucción La tecnología líder de la nueva tecnología de desulfuración oxidativa no solo puede tratar los desechos con desechos, sino que también crea nuevas oportunidades para las empresas
Introducción a la tecnología de desulfuración de óxido de zinc. >La tecnología de desulfuración de óxido de zinc consiste en agregar agua al polvo que contiene ZnO o al líquido de lavado del residuo de desulfuración devuelto del proceso para formar una suspensión y luego absorber el El dispositivo reacciona con el SO2 en los gases de combustión para eliminar el SO2 que existe principalmente en el forma de sulfito de zinc (bisulfito de zinc y sulfato de zinc) en los gases de combustión. El subproducto absorbido, el sulfito de zinc, se oxida con el aire, se descompone térmicamente o se descompone con ácido. Después del tratamiento, se utilizan sulfato de zinc, zinc electrolítico y ácido sulfúrico (o dióxido de azufre líquido). ) finalmente se puede producir.
1. Mecanismo de desulfuración
La suspensión de ZnO recién preparada en la torre de absorción y el gas de combustión La reacción del SO2 es la siguiente:
ZnO SO2 5/2H2O = = znso 3 5/2H2O↓(1)
La solubilidad del producto ZnSO 3.5/2H2O es alta en este momento. La mayor parte entra a la precipitación en estado sólido.
A medida que avanza la absorción, hay cada vez menos ZnO en la suspensión. Cuando el SO2 en los gases de combustión es relativamente excesivo, se producirá la siguiente reacción de desulfuración (en este momento, la tasa de desulfuración disminuye). generando Zn(HSO3)2 soluble):
Óxido de zinc dióxido de azufre H2O = = nitrato de zinc
Al mismo tiempo, ZnSO3 SO2 H2O==Zn(HSO3)2 (3) /p>
Además, debido a la presencia de oxígeno en los gases de combustión, se producirán las siguientes reacciones secundarias durante el proceso de absorción:
Sulfato de zinc 1/2 O2 = =Sulfato de zinc. (4)
Zinc (ácido nítrico) Oxígeno = =Ácido sulfúrico sulfato de zinc (5)
Con un buen equipo de absorción y condiciones de operación adecuadas, la eficiencia de absorción supera el 95.
2. Flujo del proceso.
(1) Proceso de absorción-oxidación del ZnO Según la propiedad de que el Zn(HSO3)2 y el ZnSO3 en solución pueden ser oxidados por el oxígeno del aire, el La suspensión de desulfuración se oxida con aire, de modo que el Zn de la suspensión (tanto HSO3)2 como ZnSO 3,5/2H2O se oxidan a ZnSO4. Después de la purificación, la solución de sulfato de zinc se puede usar para la electrólisis del zinc metálico, o se puede concentrar y cristalizar para producir sulfato de zinc heptahidratado o monohidrato de sulfato de zinc calificado.
(2) El proceso de adsorción-descomposición térmica del ZnO controla la entrada del producto de adsorción de ZnO al sedimento principalmente en forma de znso 3·5/2·H2O.
Después de la separación líquido-sólido, el sedimento y el concentrado de zinc se envían a un horno de ebullición o se descomponen térmicamente por separado en un horno rotatorio para producir SO2 de alta concentración para la producción de ácido y la regeneración de ZnO. El óxido de zinc regenerado se puede reciclar para la desulfuración de gases de combustión y también se puede utilizar para producir sulfato de zinc o productos de zinc electrolítico.
(3) El proceso de absorción de ZnO-descomposición ácida utiliza la propiedad del ZnSO3_3 de ser fácilmente descompuesto por el ácido y utiliza ácido o solución ácida (como la solución residual de electrólisis de zinc) para descomponer el producto de absorción de ZnO en produce 10~15 gas SO2. Se utiliza para la producción de ácido. La solución de sulfato de zinc descompuesto se purifica y se envía a zinc electrolítico.
Ventajas de la desulfuración del óxido de zinc
1. Tratamiento de los productos de desulfuración (sulfito de zinc, etc.). ) tiene menos inversión y se puede combinar con el proceso de producción de la fundición de plomo y zinc, es decir, algunos equipos de producción originales (como tostador de ebullición de concentrado de zinc, sistema de producción de ácido SO2, purificación de solución de sulfato de zinc, sistema de electrólisis, etc.) Se puede utilizar como equipo de recuperación de subproductos de desulfuración. Por tanto, en comparación con otros métodos de desulfuración, este método requiere menos inversión y refleja las características de adaptación a las condiciones.
2. Bajos costes operativos. Después de utilizar humo de ZnO, un producto intermedio en el proceso de fundición de plomo y zinc, como desulfurizador para eliminar SO2, el zinc en el desulfurizador y el azufre en los gases de combustión se convierten en subproductos, logrando una utilización integral de los recursos de azufre y zinc. . En comparación con otros métodos de desulfuración, este método ahorra el costo del agente desulfurante (en otros métodos de desulfuración, el costo del agente desulfurante representa más del 60% del costo operativo total) y solo requiere energía, mantenimiento, salarios y otros gastos. Por tanto, la desulfuración del óxido de zinc tiene bajos costes operativos.
3. Sin contaminación secundaria. Debido a que se recuperan tanto el zinc como el SO2, no existe ningún problema de contaminación secundaria en este método, que a menudo se encuentra en muchos otros métodos de desulfuración. Por ejemplo, si se utiliza NaOH o Na2CO3 para la desulfuración, si el producto de desulfuración Na2SO3 se descarga directamente, no solo consumirá álcali sino que tampoco podrá recuperar el azufre en los gases de combustión. Además, dado que el Na2SO3 descargado se está reduciendo, aumentará. la DQO del agua ambiental y causa contaminación secundaria si contiene El líquido de desulfuración de Na2SO3 se descarga después del tratamiento de aguas residuales, y el costo del tratamiento aumentará considerablemente;
Ejemplos de aplicación
De 2004 a 2006, Guangzhou Holley Company puso en funcionamiento con éxito tres conjuntos de sistemas de desulfuración de gases de combustión de óxido de zinc, todos proporcionados por el profesor Tong Zhiquan. La información relevante de los tres conjuntos de dispositivos es la siguiente:
1 Parámetros básicos
Volumen de humos (m/h), temperatura de los gases de combustión (℃) y concentración de SO2 (mg). /Nm)
Horno rotatorio de calcinación de sulfato de bario 35000 180 7000 ~ 8500
Horno rotatorio de calcinación de litopone 75000 180 ~ 190 3000 ~ 4000
10t/h de aceite pesado caldera 32000 180 ~ 190 2500 ~ 3000
Los tres proyectos de desulfuración de polvo de combustión de óxido de zinc mencionados anteriormente se pusieron en funcionamiento con éxito en agosto de 2004, agosto de 2005 y marzo de 2006, respectivamente.
2. Flujo del proceso
Los tres conjuntos anteriores de proyectos de desulfuración de humos de ZnO adoptan el proceso de "producción de sulfato de zinc-oxidación de aire-absorción de lechada de óxido de zinc de bajo precio", como se muestra en la siguiente figura (Perdón por no subir imágenes):
3. Desulfurizador
El hollín de óxido de zinc utilizado para la desulfuración se compra a pequeñas empresas de fundición de plomo y zinc en todo el país y Contiene entre un 40 y un 50% de óxido de zinc y cantidades relativamente pequeñas de plomo, arsénico, hierro, cobre y otras impurezas.
4. Tasa de desulfuración
El volumen de gases de combustión del primer conjunto de horno rotatorio de calcinación de sulfato de bario es de 35000 m3/h, la concentración promedio de SO2 antes de la desulfuración es de 7592 mg/m3 y la La concentración promedio de SO2 después de la desulfuración es de 358 mg/m y la eficiencia de desulfuración es de 96,73.
5. Eficiencia de oxidación del sulfito de zinc
La tasa de oxidación del aire del producto de desulfuración sulfito de zinc es ≥96. La solución de sulfato de zinc del producto de oxidación se utiliza como materia prima para la producción. del pigmento químico litopone.
6. Beneficios económicos y ambientales
Este proyecto no solo elimina la contaminación por SO2, sino que también recupera el SO2 de los gases de combustión para convertirlo en productos químicos, lo que tiene buenos beneficios económicos. El beneficio económico anual de los sistemas de desulfuración 1 y 2 anteriores es de 177438 0438 00000 yuanes.
La emisión anual de SO2 es inferior a 2.717 toneladas, lo que supone evidentes beneficios medioambientales y una importante contribución a la reducción de la contaminación del aire en Guangzhou.