专利名称：利用含硫烟气生产锰盐工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于废气处理及其综合利用方法，具体是一种利用含硫烟 气生产锰盐工艺。 ( 二 )
背景技术：
目前，对于含硫烟气的排烟脱硫工艺很多，其主要是将含硫烟气 通过吸收塔吸收与空气在催化剂作用下氧化成硫酸，其一是用石灰中和硫酸制成石膏产 品；其二是用氨水中和制成硫酸铵产品。上述工艺使用廉价的原料，同时亦获得廉价的工业 产品，立足点主要是着眼于解决环境污染问题。因此，企业往往是从主产业的利润中拿钱出 来搞环保，投入大，收益小，使得一些规模小，效益较差的企业生存难保。
发明内容
本发明的目的就是提供一种利用含硫烟气生产锰盐工艺；该工艺 既能解决环境污染又能在处理过程中生产出附加值高，经济效益好的产品，使企业从治理 污染中获得可观的效益，实现良性循环。
本发明工艺包括下述步骤
a.烟气处理 将含硫烟气除尘，冷却至50°C以下，进入喷淋塔；
b.高价锰矿物前处理 将高价锰矿物加4-6倍水湿磨，分级，其中高于120目矿浆及40-120目粗矿砂分 别送至矿浆储槽及渗滤槽中；矿浆以硫酸调整ra《2. 0 ;粗于40目粗砂返回重磨；
c.第一级吸收 将上述储槽中的矿浆以泵送至喷淋塔顶部并与进入喷淋塔底部的烟气逆向混合 反应吸收302，吸收液不断由塔底进入矿浆储槽并又循环送至喷淋塔，当锰的浸出率>90% 时，放出矿浆，过滤，滤液至净化池待处理；水洗滤饼，水洗液返回套用，滤饼弃去；
d.第二级吸收 将喷淋塔顶部排出的气体进入板式塔底部，先将ra《2的硫酸水从滤液储槽中送
至塔顶进一步吸收S02， S02饱和的吸收液不断由塔底进入渗滤池中经过粗矿砂层流入滤液 储槽内反应后再用循环泵送至板式塔顶循环吸收，当矿砂中锰的浸出率>90%时，排出粗
尾砂，渗滤液进入净化池与前一步骤中的滤液混合；
e.净化去杂，制备MnS04或MnC03产品 加入石灰乳至净化池中，调整0-6. 0，搅拌，沉淀杂质，过滤，滤渣弃去，净化 液可选择a.蒸发浓縮结晶，得硫酸锰产品或b.在滤液中加入NH4HC03溶液，使Mn2+沉淀为 MnC(^，过滤，滤饼即为碳酸锰产品，滤液经石灰乳碱化、蒸氨后压滤，滤饼即为CaS04 2H20 副产品；滤液经调整ra可直接排放或返用；蒸氨过程中排出的朋3与前述板式塔顶排出废 气中的C02于碳化塔中混合后经水吸收，生成的碳酸氢铵可套用，气体直接排空。
本发明是以烟气中的有害成分SOy温室气体(A为原料，用高价锰矿物如三价和 四价锰所组成的水锰矿、褐锰矿、软锰矿和硬锰矿等，经除尘、冷却、吸收、氧化_还原、溶液 净化、碳酸化、废液处理等主要工序，生产出高附加值的MnS04或MnC03，使企业既能治理污 染，又能从中获取可观的效益， 一举双得。 本工艺适应性强，可处理各种S(^浓度的烟气，如发电厂锅炉、冶炼厂尾气等一切
3含硫煤燃烧或含硫矿物冶炼等工业排放气体，脱硫率^ 99% ，最终排空尾气中S02浓度低于 国家排放标准，C02也有一定量的减排，副产品石膏可抵偿部份石灰费用，废液可作农肥，无 二次公害，真正实现脱硫减排，变废为宝。
其主要反应式如下 S02+Mn02 = MnS04或H2S03+Mn02 = MnS04+H20
Mn203+H2S04+H2S03 = 2MnS04+2H20
NH4HC03+MnS04 = MnC03 I +NH4HS04 本发明的特点还在于①第二次吸收采用的是板式塔，烟气经第一塔(喷淋塔)吸 收后尚不彻底，进入板式塔，以达到彻底脱硫。 ②对生产MnC03后废液进行处理，其意义在于a.回收碳酸氢铵溶液并加以套用， 节约投入，提高效益；b.降低废液中S042—浓度，有益于降低^S0/7S02电位，使循环液不致 于影响S02的吸收；c.降低铵盐浓度，以免排出时对作物造成伤害；d.减少C02排放。
本发明整个工艺过程中，原料消耗少，产品利润高，无二次污染，特别适合工业化生产。
(四)
图1是本发明的工艺流程方框图。
(五)
具体实施例方式
实施例1 :
1.烟气处理 将高温烟气在余热锅炉中降温后，经三个旋风除尘器串联除尘，再用换热器进一 步冷却至5(TC以下。若烟气余热有限则无需使用余热锅炉。
2.高价锰矿物的前处理 将三价和四价锰所组成的水锰矿、褐锰矿、软锰矿或硬锰矿， 一般含Mn20X左右， 取其中的一种矿，加4-6倍水湿磨，分成三级，将细于120目的矿浆送至矿浆储槽中，加硫酸 调ra《2.0，待用；再将40-120目的粗矿砂送至渗滤槽中铺垫均匀备用；粗于40目的粗砂 则返回重磨。 3.第一级塔吸收S02 将上述储槽中的矿浆通过泵循环不断地输送至喷淋塔顶部，并与从喷淋塔底部进 入烟气混合反应，在此过程中S02溶于水生成亚硫酸与矿浆中的Mn02或Mn203发生氧化-还 原反应，生成可溶性MnS04进入循环溶液中，从而达到脱硫和选锰的目的。循环矿浆中锰浸 出率不断提高，当达到浸出率>90%时，即可从储槽中放出矿浆，过滤，滤液至净化池中待 处理。水洗滤饼，水洗液套用，滤饼弃去。
4.第二级塔吸收残余S02 喷淋塔顶部排出的气体中尚残存一部分S02，为了保证脱硫完全彻底，将此气体从 板式塔底部引入，将ra《2. 0的硫酸水由泵从滤液贮槽中送入板式塔顶部进一步吸收S02， S(^饱和的吸收液从塔底流出，进入渗滤池中经过粗矿层流入滤液贮槽内反应后再循环进 入本塔，其氧化-还原反应过程同上一步骤；当渗滤液中锰的浸出率>90%时，即可排出粗尾砂，渗滤液进入净化池中与前一步骤的滤液混合，待下步处理。
5.净化去杂 加入石灰乳至上述净化池中调整PH4. 0-6. 0，过滤，滤渣中含有铁铝及重金属等杂 质，弃去，净化液待作进一步处理。
6.制备硫酸锰或碳酸锰 —般根据烟气排放量和市场两大因素，确定生产哪种产品。 当烟气余热量大且MnS04市场价格高，则以MnS04为最终产品，这样只需将上 述净化液蒸发浓縮结晶，即制得MnS04 ;反之，则按下述工艺生产Mn(A :在净化液中加入 NH4HC03溶液，搅拌，当无新沉淀产生时，过滤，滤饼以C02饱和水洗涤后，即可得纯度较高 (Mn > 44% )的一级工业碳酸锰产品；因其溶液中S042—浓度、铵盐浓度均较高，如直接排放 会造成污染或腌死作物，同时经二级塔排出的废气中C02浓度依然较高，直接排放亦对环境 造成危害，因此，有必要对此废液作进一步处理。 在过滤MnC03后的滤液中通蒸汽直接加热，经石灰乳碱化、蒸氨后过滤，滤饼即为 CaS04 *2H20 (石膏)，滤液可直接排放用于灌溉农田、养鱼池均可，废液中虽有微量Mn2、但对 动植物生长无害，全流程中无二次污染，同时，蒸氨后排出的NH3与前述板式塔排出废气中 的C02于碳化塔中混合后经水吸收，生成碳酸氢铵溶液可套用于碳酸锰的制备，而C02含量 较低的废气则从碳化塔中排空，从而达到既脱硫减排，又制备出附加值高的MnS04或MnC03 的目的。
权利要求
利用含硫烟气生产锰盐工艺，其特征在于包括下述步骤a.烟气处理将含硫烟气除尘，冷却至50℃以下，进入喷淋塔；b.高价锰矿物前处理将高价锰矿物加4-6倍水湿磨，分级，其中高于120目矿浆及40-120目粗矿砂分别送至矿浆储槽及渗滤槽中；矿浆以硫酸调整PH≤2.0；粗于40目粗砂返回重磨；c.第一级吸收将上述储槽中的矿浆以泵送至喷淋塔顶部并与进入喷淋塔底部的烟气逆向混合反应吸收SO2，吸收液不断由塔底进入矿浆储槽并又循环送至喷淋塔，当锰的浸出率＞90％时，放出矿浆，过滤，滤液至净化池待处理；水洗滤饼，水洗液返回套用，滤饼弃去；d.第二级吸收将喷淋塔顶部排出的气体进入板式塔底部，先将PH≤2的硫酸水从滤液储槽中送至塔顶进一步吸收SO2，SO2饱和的吸收液不断由塔底进入渗滤池中经过粗矿砂层流入滤液储槽内反应后再用循环泵送至板式塔顶循环吸收，当矿砂中锰的浸出率＞90％时，排出粗尾砂，渗滤液进入净化池与前一步骤中的滤液混合；e.净化去杂，制备MnSO4或MnCO3产品加入石灰乳至净化池中，调整PH4.0-6.0，搅拌，沉淀杂质，过滤，滤渣弃去，净化液可选择a.蒸发浓缩结晶，得硫酸锰产品或b.在滤液中加入NH4HCO3溶液，使Mn2+沉淀为MnCO2，过滤，滤饼即为碳酸锰产品，滤液经石灰乳碱化、蒸氨后压滤，滤饼即为CaSO4·2H2O副产品；滤液经调整PH可直接排放；蒸氨过程中排出的NH3与前述板式塔顶排出废气中的CO2，于碳化塔中混合后经水吸收，生成的碳酸氢铵可套用，气体直接排空。
全文摘要
利用含硫烟气生产锰盐工艺，包括下述步骤①烟气除尘冷却进入喷淋塔；②将高价锰矿物加水湿磨，分级；③第一级喷淋塔吸收SO2；④第二级板式塔吸收SO2；⑤净化去杂，制备MnSO4或MnCO3产品；本发明既能解决含硫废气对环境造成污染的问题，又能在处理过程中生产出附加值高，经济效益好的产品，使企业从治理污染中获得可观的效益，实现良性循环。
文档编号B01D53/50GK101732956SQ200810197808
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者胡海清 申请人:胡海清