专利名称：一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法
技术领域：
本发明涉及二氧化硫废气的综合治理和利用技术领域，特别涉及一种用二氧化硫 废气制备亚硫酸锌的方法。
背景技术：
立德粉，俗称锌钡白，是硫化锌和硫酸钡的混合物，通常采用焙烧浸取法制取。即 将含硫酸钡大于95%的天然重晶石与无烟煤以3 1(质量)混合投料，经粉碎至直径约 2cm以下进入还原炉，控制炉温前段为1000 1200°C，后段为500 600°C，还原炉以每转 80s的速度转动，反应转化率为80% 90%，制得的硫化钡进入浸出器，控制温度在65°C以 上，得到硫化钡含量为701 %，再进入澄清桶，澄清后加入硫酸锌反应，控制硫酸锌含量大于 28%，pH = 8 9，得到密度为1. 296 1. 357g/cm3的硫酸钡与硫化锌的混合物。反应液 经板框压滤，得到滤饼状立德粉，含水量不大于45%，进入干燥焙烧炉焙烧以改变立德粉晶 型，然后在80°C温度下用硫酸酸洗。最后经水洗、加固色剂、压滤、干燥和磨粉而成。其中的 反应方程式如下2C+02 — 2C02BaS04+C — BaS+4C0BaS04+4C0 — BaS+4C02BaS+ZnS04 — ZnS ‘ BaSO4上述立德粉生产的过程中产生了多种重金属废渣，如铅渣、锌渣、镉渣、钡渣、煤渣 等固体废物。其中，铅和锌含量最高，铅元素含量为25-38%，锌元素含量为8-10%，其他的 硫、钡、钙、镉、铜等元素加在一起含量为不超过10%。目前，这种废渣大多露天堆放或者用 于填空、铺路，这样不仅浪费资源，重金属也严重污染环境。为此人们进行了大量的研究， 1973年01期的《精细化工中间体》中对用立德粉废渣生产多种产品进行了研究，《湖南化 工》1992年第22卷第1期也报道了《从立德粉酸浸废渣制取硫酸铅的研究》，但是文中都还 只是处于理论研究，还没有比较实际的处理和利用方法。为此，有必要探索综合治理和利用生产立德粉所得废渣工业方法，以缓解生产立 德粉所得废渣对环境的污染。本申请人在多年实践得基础上，结合生产立德粉废渣的实际情况，开发了治理和 利用生产立德粉所得废渣的方法，然而，该过程中，产生了大量的二氧化硫气体。众所周知， 二氧化硫(SO2)是最常见的硫氧化物，有强烈刺激性气味，为大气主要污染物之一。当二氧 化硫溶于水中，会形成亚硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2进一步氧化，通常在催化剂如 二氧化氮的存在下，便会生成硫酸。从而进一步污染环境。
发明内容
为此，本发明的目的在于，提供一种用工业二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法。该 方法变废为宝，有效的将二氧化硫废气转化为具有较大经济意义的亚硫酸锌，充分挖掘和利用了潜在的经济价值，同时，也解决了生产立德粉所得废渣的综合利用和治理所产生的 环境污染问题，为立德粉所得废渣的综合利用和治理提供了环境保证。本发明的技术方案如下一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，包括如下具 体步骤步骤A 将二氧化硫废气按照氢氧化锌和二氧化硫纯物质质量比为1 0.45-0.85 通入盛有氢氧化锌溶液的搪瓷反应器(2)里，慢慢开动搅拌器使其进行化学反应，得到含 亚硫酸锌的反应液；步骤B 将步骤A所得的含亚硫酸锌的反应液经抽滤机⑶抽滤，得到澄清的亚 硫酸锌溶液和少量的滤饼杂质，滤饼杂质焚烧；步骤C 将步骤B所得的澄清的亚硫酸锌溶液送入蒸发器⑷里蒸发，使之达到亚 硫酸锌饱和溶液，冷却，此时蒸发液已经成为亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫 酸锌成品(5)。所述二氧化硫废气来源于生产立德粉所得废渣，其具体过程为折算生产立德粉 所得废渣中的硫酸铅质量含量，并称量铁削和白煤，按照硫酸铅、铁削和白煤的纯物质质量 比为1 0.08-0.38 0.02-0. 06将各物质混合均勻后，自电弧炉(1)顶部送入密闭隔绝 空气的电弧炉里，加热至1200-1300摄氏度进行反应，将废渣中的铅和氧化锌分离，铅以熔 融状态从炉内流出，浇铸成铅锭粗品产品，经过再熔精制得到精品金属铅，同时逸出二氧化 硫气体和二氧化碳气体；将二氧化硫气体和二氧化碳气体经二氧化碳净化器吸收，除去二 氧化碳，即得较为纯净的二氧化硫气体。本发明所述用二氧化硫废气制备亚硫酸锌，其化学反应方程式为Zn (OH) 2+S02 = = = = = ZnS03+H20Pb S04+Fe = = = = = Pb +Fe SO4PbS04+C = = = = = Pb+C02+S02本发明的有益效果是本发明用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，有效的将二 氧化硫废气转化为具有较大经济意义的亚硫酸锌，充分挖掘和利用了潜在的经济价值。当 二氧化硫废气来源于生产立德粉所得废渣时，也解决了生产立德粉所得废渣的综合利用和 治理所产生的环境污染问题，为立德粉所得废渣的综合利用和治理提供了环境保证。该方 法操作简单，设备投资费用低，副产物少，适于推广应用。
图1为本发明所述用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法的工艺流程图，该图中， ⑴电弧炉，⑵搪瓷反应器，⑶抽滤机，⑷蒸发器，(5)亚硫酸锌成品。
具体实施例方式实施例1参照图1，一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，包括如下具体步骤，将 64kg 二氧化硫气体按照氢氧化锌和二氧化硫纯物质质量比为1 0.65通入盛有氢氧化锌 溶液的搪瓷反应器(2)里，慢慢开动搅拌器使其进行化学反应，得到含亚硫酸锌的反应液； 将含亚硫酸锌的反应液经抽滤机(3)抽滤，得到澄清的亚硫酸锌溶液和少量的滤饼杂质，滤饼杂质焚烧；将澄清的亚硫酸锌溶液送入蒸发器(4)里蒸发，使之达到亚硫酸锌饱和溶 液，冷却，此时蒸发液已经成为亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫酸锌成品(5)， 其中的亚硫酸锌纯物质质量为161kg。所述二氧化硫废气的来源如下折算生产立德粉所得废渣中的硫酸铅质量含量， 称量含硫酸铅606kg的立德粉，并称量铁削和白煤，按照硫酸铅、铁削和白煤的纯物质质量 比为1 0.28 0. 04，将各物质混合均勻后，自电弧炉(1)顶部送入密闭隔绝空气的电 弧炉里，加热至1200-1300摄氏度进行反应，将废渣中的铅和氧化锌分离，铅以融融状态从 炉内流出，浇铸成铅锭粗品产品，经过再熔精制得到精品金属铅，同时逸出二氧化硫气体和 二氧化碳气体；二氧化硫气体和二氧化碳气体经二氧化碳净化器吸收，得到二氧化硫气体 32kg。重复生产二次，得到64kg 二氧化硫气体。实施例2参照图1，一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，包括如下具体步骤将含 85kg 二氧化硫的二氧化硫气体按照氢氧化锌和二氧化硫纯物质质量比为1 0.85通入盛 有氢氧化锌溶液的搪瓷反应器(2)里，慢慢开动搅拌器使其进行化学反应，得到含亚硫酸 锌的反应液；将含亚硫酸锌的反应液经抽滤机(3)抽滤，得到澄清的亚硫酸锌溶液和少量 的滤饼杂质，滤饼杂质焚烧；将澄清的亚硫酸锌溶液送入蒸发器(4)里蒸发，使之达到亚硫 酸锌饱和溶液，冷却，此时蒸发液已经成为亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫酸 锌成品(5)，其中的亚硫酸锌纯物质质量为161kg。所述二氧化硫废气的来源如下折算生产立德粉所得废渣中的硫酸铅质量含量， 称量含硫酸铅606kg的立德粉，并称量铁削和白煤，按照硫酸铅、铁削和白煤的纯物质质量 比为1 0.38 0. 06，将各物质混合均勻后，自电弧炉(1)顶部送入密闭隔绝空气的电 弧炉里，加热至1200-1300摄氏度进行反应，将废渣中的铅和氧化锌分离，铅以融融状态从 炉内流出，浇铸成铅锭粗品产品，经过再熔精制得到精品金属铅，同时逸出二氧化硫气体和 二氧化碳气体；二氧化硫气体和二氧化碳气体经二氧化碳净化器吸收，得到二氧化硫气体 32kg。重复生产三次，得带96kg 二氧化硫气体。实施例3参照图1，一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，包括如下具体步骤折算生 产立德粉所得废渣中的硫酸铅质量含量，称量含硫酸铅909kg的立德粉，并称量铁削和白 煤，按照硫酸铅、铁削和白煤的纯物质质量比为1 0.08 0.02，将各物质混合均勻后，自 电弧炉(1)顶部送入密闭隔绝空气的电弧炉里，加热至1200-1300摄氏度进行反应，将废 渣中的铅和氧化锌分离，铅以融融状态从炉内流出，浇铸成铅锭粗品产品，经过再熔精制得 到精品金属铅，同时逸出二氧化硫气体和二氧化碳气体；二氧化硫气体和二氧化碳气体经 二氧化碳净化器吸收，得到二氧化硫气体48. 48kg ；将45kg 二氧化硫气体按照氢氧化锌和 二氧化硫纯物质质量比为1 0. 45-0. 85通入盛有氢氧化锌溶液的搪瓷反应器(2)里，慢 慢开动搅拌器使其进行化学反应，得到含亚硫酸锌的反应液；将含亚硫酸锌的反应液经抽 滤机(3)抽滤，得到澄清的亚硫酸锌溶液和少量的滤饼杂质，滤饼杂质焚烧；将澄清的亚硫 酸锌溶液送入蒸发器(4)里蒸发，使之达到亚硫酸锌饱和溶液，冷却，此时蒸发液已经成为 亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫酸锌成品(5)，其中的亚硫酸锌纯物质质量为 112.07kg。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列方法。只是做出若干 简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求
一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，其特征在于，包括如下具体步骤步骤A将二氧化硫废气按照氢氧化锌和二氧化硫纯物质质量比为1∶0.45 0.85通入盛有氢氧化锌溶液的搪瓷反应器(2)里，慢慢开动搅拌器使其进行化学反应，得到含亚硫酸锌的反应液；步骤B将步骤A所得的含亚硫酸锌的反应液经抽滤机(3)抽滤，得到澄清的亚硫酸锌溶液和少量的滤饼杂质，滤饼杂质焚烧；步骤C将步骤B所得的澄清的亚硫酸锌溶液送入蒸发器(4)里蒸发，使之达到亚硫酸锌饱和溶液，冷却，此时蒸发液已经成为亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫酸锌成品(5)。
2.如权利要求1所述的用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，其特征在于，所述 二氧化硫废气来源于生产立德粉所得废渣，其具体过程为折算生产立德粉所得废渣 中的硫酸铅质量含量，并称量铁削和白煤，按照硫酸铅、铁削和白煤的纯物质质量比为 1 0. 08-0. 38 0.02-0. 06将各物质混合均勻后，自电弧炉(1)顶部送入密闭隔绝空气的 电弧炉里，加热至1200-1300摄氏度进行反应，将废渣中的铅和氧化锌分离，铅以熔融状态 从炉内流出，浇铸成铅锭粗品产品，经过再熔精制得到精品金属铅，同时逸出二氧化硫气体 和二氧化碳气体；将二氧化硫气体和二氧化碳气体经二氧化碳净化器吸收，除去二氧化碳， 即得较为纯净的二氧化硫气体。
全文摘要
本发明提供了一种用二氧化硫废气制备亚硫酸锌的方法，将二氧化硫和氢氧化锌进行化学反应，得到含亚硫酸锌的反应液；蒸发，使之达到亚硫酸锌饱和溶液，冷却，得亚硫酸锌晶体，经粉碎机粉碎、包装成为亚硫酸锌成品。该方法变废为宝，有效的将二氧化硫废气转化为具有较大经济意义的亚硫酸锌，充分挖掘和利用了潜在的经济价值，同时，也解决了生产立德粉所得废渣的综合利用和治理所产生的环境污染问题，为立德粉所得废渣的综合利用和治理提供了环境保证。
文档编号B01D53/50GK101962206SQ201010518920
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者王嘉兴 申请人:汪晋强