专利名称：一种利用硫酸钙生产硫酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产硫酸的方法，尤其是涉及一种利用硫酸钙生产硫酸的方法。
背景技术：
当前我国硫酸生产多为硫磺制酸和硫铁矿制酸，随着硫磺和硫铁矿的原料价格上涨，硫酸成本逐渐升高，寻找新的原料新的工艺生产硫酸势在必行。中国发明专利申请200910019882. 5公开了一种利用硫酸镁生产硫酸的技术，采用悬浮煅烧和二氧化硫烟气回用对硫酸镁原料进行预加热，同时采用“两转两吸”工艺，提高了对SO3气体的吸收率，但是其过程中也引入了新的燃料，引入了可能的外来杂质。中国发明专利申请200910265076. 6公开了一种生产硫酸的新方法，该方法在传统生产方法的基础上增加了混合气体的调质步骤，从而提高硫酸的吸收率，但是整个过程 不易控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术原料稀缺价高，因固体燃料的使用而引入新的杂质以及能耗过高的不足，提供一种成本低，不引入杂质，能耗低的利用硫酸钙生产硫酸的方法。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种利用硫酸钙生产硫酸的方法，包括以下步骤
(1)将粒径为100- 3000目(优选800 - 1200目)的硫酸钙粉末加入到密闭无氧的容器中，容器中盛放蒸馏水，保证将硫酸钙粉末淹没，控制水温在28-85°C (优选30 - 40°C)；
所述硫酸钙粉末优选白度大于99%、纯度大于99wt%的硫酸钙粉末；
(2)向水中加入高温硫酸盐还原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并控制水的pH为6. 4-7. 5，调节pH时使用的酸为盐酸，使其与水中溶解的S042_发生反应生成H2S ；
其反应原理是高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)在无氧状态下，以有机物作为电子供给体，将硫酸根还原为S2_，一部分用于合成微生物细胞，大部分则以S2_的形式被释放于细胞体外与水作用生产H2S ；
(3)向水中通入惰性气体，不断地将H2S气体带出，降低溶液中H2S的含量；
所述惰性气体优选氮气或氩气；
(4)将带出的H2S气体通入98wt%浓硫酸中，将H2S吸收并转化成H2SO3；
(5)向H2SO3中通入体积浓度>99%的氧气，H2SO3转化为H2SO4。本发明使用之高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)是一种天然菌种，广泛分布于土壤、淡水和适宜的陆地环境中。本发明中，硫酸钙可以微溶于水，通过控制整个体系的温度、pH值，可以将高温硫酸盐还原菌的生物活性提高到最佳值，随着反应的进行，水中so42_离子的浓度减小，硫酸钙会不断地溶解，维持反应的持续进行。高温硫酸盐还原菌通过化学反应可以将SO42-转化为H2S，H2S微溶于水，再通过向其中通入惰性气体流可以将H2S不断带出，同时也降低了 H2S在水中的溶解量，保证高温硫酸盐还原菌的活性。被抽出的H2S被浓硫酸吸收转化为H2SO3,其被高浓度氧气进一步氧化为硫酸。本发明采用了高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)作为桥梁将微溶于水的硫酸钙转化为硫酸，整个过程不引入二次杂质，生成的硫化氢100%吸收，节能环保。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。以下各实施例所述高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)均取自山西运城盐湖。
实施例I
本实施例包括以下步骤
(1)将粒径为1000目的硫酸钙粉末加入到密闭无氧的容器中，容器中盛放蒸馏水，保证将硫酸钙粉末淹没，控制水温在65°c ；
所述硫酸钙为白度99. 1%、纯度99. 2wt%的硫酸钙；
(2)向水中加入高温硫酸盐还原菌，并用盐酸控制水的pH为6.8±0. 2，使其与水中溶解的S042_发生反应生成H2S ；
(3)向水中通入氮气，不断地将H2S气体带出，降低溶液中H2S的含量；
(4)将带出的H2S中通入98wt%的浓硫酸中，将H2S吸收并转化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入体积浓度为99%的氧气，H2SO3转化为H2S04。本实施例中，通过控制整个体系的温度、pH值，可以将高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)的生物活性提高到最佳值，随着反应的进行水中SO/—离子的浓度减小，硫酸钙会不断地溶解，维持反应的持续进行。高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)通过化学反应可以将SO广转化为H2S, H2S微溶于水,再通过向其中通入惰性气体流可以将H2S不断带出，同时也降低了 H2S在水中的溶解量，保证高温硫酸盐还原菌(Desulfovibrio desulf uricans)的活性。被抽出的H2S被浓硫酸吸收转化为H2SO3，其被高浓度氧气进一步氧化为硫酸。本实施例整个过程不引入任何二次杂质，生成的硫化氢100%吸收，节能环保。实施例2
本实施例包括以下步骤
(1)将粒径为2500目的硫酸钙粉末加入到密闭无氧的容器中，容器中盛放蒸馏水，保证将硫酸钙粉末淹没，控制水温在36°C ；
所述硫酸钙为白度99. 1%、纯度99. 2wt%的硫酸钙；
(2)向水中加入高温硫酸盐还原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并用盐酸控制水的PH为6. 8±0. 2，使其与水中溶解的S042_发生反应生成H2S ；
(3)向水中通入氮气，不断地将H2S气体带出，降低溶液中H2S的含量；
(4)将带出的H2S中通入98wt%的浓硫酸中，将H2S吸收并转化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入体积浓度为99%的氧气，H2SO3转化为H2S04。
权利要求
1.一种利用硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将粒径为100- 3000目的硫酸钙粉末加入到密闭无氧的容器中，容器中盛放蒸馏水，保证将硫酸钙粉末淹没，控制水温在28-85°C ； (2)向水中加入高温硫酸盐还原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并控制水的pH为6. 4-7. 5，调节pH时使用的酸为盐酸，使其与水中的S042_发生反应生成H2S ； (3)向水中通入惰性气体，不断地将H2S气体带出，降低溶液中H2S的含量； (4)将带出的H2S气体通入98wt%浓硫酸中，将H2S吸收并转化成H2SO3; (5)向H2SO3中通入体积浓度>99%的氧气，H2SO3转化为H2SO 4。
2.根据权利要求I所述的硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述硫酸钙粉末为白度大于99%、纯度大于99wt%的硫酸钙。
3.根据权利要求I或2所述的硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述硫酸钙粉末的目数为800 - 1200目。
4.根据权利要求I或2所述的硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述水温为30 — 40°C。
5.根据权利要求I或2所述的硫酸钙生产硫酸的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述惰性气体为氮气或氩气。
全文摘要
一种利用硫酸钙生产硫酸的方法，包括以下步骤(1)将硫酸钙粉末加入到密闭无氧的容器中，容器中盛放蒸馏水，保证将硫酸钙粉末淹没，控制水温在28-85℃；(2)向水中加入高温硫酸盐还原菌，并控制水的pH为6.4-7.5，使其与水中溶解的SO42-发生反应生成H2S；(3)向水中通入惰性气体，不断地将H2S气体带出，降低溶液中H2S的含量；(4)将带出的H2S气体通入98wt%浓硫酸中，将H2S吸收并转化成H2SO3；(5)向H2SO3中通入氧气，H2SO3转化为H2SO４。本发明采用高温硫酸盐还原菌作为桥梁将微溶于水的硫酸钙转化为硫酸，整个过程不引入二次杂质，生成的硫化氢100%吸收，节能环保。
文档编号C12P3/00GK102874770SQ201210406759
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者刘立文, 刘珍如, 宁爱民, 宁勇, 宁江天, 刘勇, 鲁纪鸣 申请人:刘立文