一种二氧化硫烟气处理再利用的系统的制作方法

本实用新型属于硫酸生产技术领域，具体涉及一种二氧化硫烟气处理再利用的系统。

背景技术：

硫酸是工业上广泛使用的原材料，随着工业的发展，对硫酸的需求也随着增长。“十二五”以来，我国硫酸装置单系列规模也不断增大。但总的来说，我国目前的硫酸工业主要以中小型企业为主。硫酸生产过程中技术含量偏低，生产工艺较世界发达国家相比比较落后，能源及资源不能得好较好的利用，对环境造成的影响较大，对社会发展造成的负荷影响较深。随着改革开放的不断发展，我国的硫酸产品价格已经市场化。如前所述，近几年来硫酸价格波动很大，不同地区的差别也非常大，影响硫酸价格的主要因素有两个：一个是供求关系，二是生产成本。要彻底解决这一现状，必需采取生产技术改进及加大开发的投入力度，使生产硫酸的工艺技术能够得到全面、高效的利用等改革措施。

硫酸生产过程中普遍采用的是两转两吸的工艺流程，按照目前先进技术，二氧化硫的转化率可达到99.4%，这样生产过程中仍有大量的二氧化硫排放出来。按照现在环保要求，需上一套尾气吸收装置，增加了企业生产成本，还要对尾气吸收后的废液进行处理，又增加了了污水处理费用。

因此，因此如何有效再利用硫酸生产过程中尾气吸收后形成的废液成为了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种二氧化硫烟气处理再利用的系统，针对钴硫精矿湿法焙烧的特性，可以在制浆过程中充分利用二氧化硫尾气吸收液，针对钴硫精矿硫酸化焙烧的特性，硫酸盐的加入可以起着so3载体的作用，提高了钴硫精矿中有色金属硫酸化的转化率。本实用新型采用的技术方案是采用液碱溶液作为二氧化硫烟气的循环吸收液，吸收后反应生产亚硫酸钠溶液，形成的亚硫酸钠溶液经过氧化处理变成硫酸钠溶液便可作为钴硫精矿制浆过程的补加水，控制特定的比例后一起送入沸腾炉进行硫酸化焙烧。这样既可实现废液的循环利用，又提高了钴硫精矿中有色金属的转化率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种二氧化硫烟气处理再利用的系统，包括：碱液配制装置、循环装置、吸收装置、氧化装置及钴硫精矿浆化装置，其中，碱液配制装置的出料端与循环装置的进料端相连，循环装置至于吸收装置下方且循环装置的腔体上端与吸收装置的腔体下端直接连通，循环装置的第一出料口的循环泵与吸收装置上端的第一进料口相连通，吸收装置下端的第二进料口与二氧化硫输入端相连通，循环装置的第二出料口与氧化装置的进料口相连通，氧化装置的出料口与钴硫精矿浆化装置的进料口相连通，钴硫精矿浆化装置的出料口与沸腾炉的进料口相连通。

优选地，碱液配制装置包括碱液配制槽，碱液配制槽上设有液碱进口及水进口，碱液配制槽上安装有第一搅拌装置，第一搅拌装置包括第一搅拌电机及第一搅拌桨，搅拌桨设置在碱液配制槽内通过第一搅拌驱动杆与第一搅拌电机的输出轴相连，碱液配制槽上还安装有连接有碱液输出管的第一液下泵，碱液输出管作为碱液配制装置的出料端与循环装置的进料端相连。

优选地，循环装置包括循环槽，循环槽至于吸收装置下方且循环槽的腔体上端与吸收装置的腔体下端直接连通，循环槽上设置有碱液进口，碱液进口作为循环槽的进料端与碱液配制装置的出料端相连，循环装置还包括循环泵，循环槽的第一出料口与循环泵的输入端相连，循环泵的输出端与吸收装置上端的第一进料口相连通，循环槽内还安装有液位计及与液位计对应设置的溢流口，溢流口与排污阀的出口端连通，共同作为循环装置的的第二出料口与氧化装置的进料口相连通，循环槽上还设有补水口。

优选地，吸收装置包括吸收塔，吸收塔上端的第一进料口与循环泵的输出端连通，吸收塔上端的第一进料口与吸收塔内部的喷淋装置相连，喷淋装置下方为吸收塔的吸收段，吸收段下方设有第二进料口，第二进料口通过第一蝶阀与二氧化硫输入端相连通，二氧化硫输入端还通过第二蝶阀与排气端相连，吸收塔顶端通过第三蝶阀排气端相连。

优选地，氧化装置包括氧化槽，氧化槽设有进料口，所述进料口与循环装置的的第二出料口相连通，氧化槽上还设置有进气口，进气口通过鼓风机与大气相连，氧化槽内液面以下位置横向设置有排气管，排气管上间隔设置有多个排气孔，排气管的进口端与所述进气口相连，氧化槽上还安装有连接有氧化输出管的第二液下泵，氧化输出管作为氧化装置的出料口与钴硫精矿浆化装置的进料口相连通。

优选地，钴硫精矿浆化装置包括钴硫精矿浆化槽，钴硫精矿浆化槽上的进料口作为钴硫精矿浆化装置的进料口与氧化装置的出料口相连通，钴硫精矿浆化槽上安装有第二搅拌装置，第二搅拌装置包括第二搅拌电机及第二搅拌桨，第二搅拌桨设置在钴硫精矿浆化槽内通过第二搅拌驱动杆与第二搅拌电机的输出轴相连，钴硫精矿浆化槽上还设有进水口及钴硫精矿加料口，钴硫精矿浆化槽还安装有连接有砂浆输出管的砂浆泵，砂浆输出管作为钴硫精矿浆化装置的出料口与沸腾炉的进料口相连通。

本实用新型采用液碱吸收硫酸生产过程中尾气中的二氧化硫气体，吸收后的废液进行氧化处理，确保其中的亚硫酸钠全部转化成硫酸钠，处理后的废液送入钴硫精矿湿法焙烧系统，和钴硫精矿按一定的比例调制进行酸法焙烧，这样既可实现废液的循环利用，又提高了钴硫精矿中有色金属的转化率。与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）采用碱液作为吸收液能够很好的将尾气中的二氧化硫吸收干净，达到环保的要求。

（2）吸收后的废液氧化处理后再利用比较简单，投资成本低于硫酸钠废液的蒸发浓缩处理；

（3）提高了钴硫精矿酸法焙烧中有色金属的硫酸化转化率，间接提高了其中有色金属的回收率。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型公开的一种二氧化硫烟气处理再利用的系统的结构示意图。

附图标记说明：碱液配置槽1、第一搅拌装置2、第一液下泵3、循环槽4、循环泵5、溢流口6、液位计7、排污阀8、补水口9、吸收塔10、喷淋装置11、第一蝶阀12、第二蝶阀13、第三蝶阀14、氧化槽15、鼓风机16、排气管17、第二液下泵18、钴硫精矿浆化槽19、第二搅拌装置20、砂浆泵21。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型公开了一种二氧化硫烟气处理再利用的系统，包括：碱液配制装置、循环装置、吸收装置、氧化装置及钴硫精矿浆化装置，其中，碱液配制装置的出料端与循环装置的进料端相连，循环装置至于吸收装置下方且循环装置的腔体上端与吸收装置的腔体下端直接连通，循环装置的第一出料口的循环泵5与吸收装置上端的第一进料口相连通，吸收装置下端的第二进料口与二氧化硫输入端相连通，循环装置的第二出料口与氧化装置的进料口相连通，氧化装置的出料口与钴硫精矿浆化装置的进料口相连通，钴硫精矿浆化装置的出料口与沸腾炉的进料口相连通。

上述系统的工作原理如下：采用碱液吸收烟气中的二氧化硫；将配置好的碱液泵入吸收液循环槽4，通过循环泵5将碱液溶液送入尾气吸收塔10，在尾气吸收塔10中与吸收塔10出来的尾气成逆流接触，气相中的二氧化硫进入循环吸收液，被吸收生成亚硫酸钠，尾气从塔顶排放。将吸收二氧化硫后的溶液进行氧化，使得溶液中的亚硫酸钠转化为硫酸钠；当碱液吸收二氧化硫一段时间后，更换新的碱液，更换出吸收二氧化硫后的溶液，将吸收二氧化硫后的溶液排进氧化槽15后通入空气进行氧化处理，使溶液中的亚硫酸钠转化为硫酸钠。将氧化后的溶液送入钴硫精矿焙烧系统原料工段，参与钴硫精矿制浆后进入沸腾炉硫酸化焙烧。本实用新型公开的系统为实现上述方法提供了硬件基础。本实用新型的整个生产工艺是一种硫铁矿和冶炼烟气混合制酸方法，硫酸生产过程中二氧化硫烟气处理后得到的废液，可以在钴硫精矿酸化焙烧中进行利用。

与现有技术相比，本实用新型对废液氧化处理后进行了再利用，其投资成本低于硫酸钠废液的蒸发浓缩处理，还提高了钴硫精矿酸法焙烧中有色金属的硫酸化转化率，间接提高了其中有色金属的回收率。

具体实施时，碱液配制装置包括碱液配制槽1，碱液配制槽1上设有液碱进口及水进口，碱液配制槽1上安装有第一搅拌装置2，第一搅拌装置2包括第一搅拌电机及第一搅拌桨，搅拌桨设置在碱液配制槽1内通过第一搅拌驱动杆与第一搅拌电机的输出轴相连，碱液配制槽1上还安装有连接有碱液输出管的第一液下泵3，碱液输出管作为碱液配制装置的出料端与循环装置的进料端相连。

在本实用新型中碱液可以采用氢氧化钠溶液，通过液碱进口及水进口的进料量来控制碱液的浓度。

具体实施时，循环装置包括循环槽4，循环槽4至于吸收装置下方且循环槽4的腔体上端与吸收装置的腔体下端直接连通，循环槽4上设置有碱液进口，碱液进口作为循环槽4的进料端与碱液配制装置的出料端相连，循环装置还包括循环泵5，循环槽4的第一出料口与循环泵5的输入端相连，循环泵5的输出端与吸收装置上端的第一进料口相连通，循环槽4内还安装有液位计7及与液位计7对应设置的溢流口6，溢流口6与排污阀8的出口端连通，共同作为循环装置的的第二出料口与氧化装置的进料口相连通，循环槽4上还设有补水口9。

吸收塔10和循环槽4可为同一筒状结构，上半部分为吸收塔10，下半部分为循环槽4。为了随着反应进行，调节循环槽4内的溶液浓度，因此可设置一个补水口9。此外，为了保证反应的顺利进行，除了可通过排污阀8将反应后的溶液送走，还可设置一个溢流口6用于将循环槽4内多余的溶液排出。

具体实施时，吸收装置包括吸收塔10，吸收塔10上端的第一进料口与循环泵5的输出端连通，吸收塔10上端的第一进料口与吸收塔10内部的喷淋装置11相连，喷淋装置11下方为吸收塔10的吸收段，吸收段下方设有第二进料口，第二进料口通过第一蝶阀12与二氧化硫输入端相连通，二氧化硫输入端还通过第二蝶阀13与排气端相连，吸收塔10顶端通过第三蝶阀14排气端相连。

具体实施时，氧化装置包括氧化槽15，氧化槽15设有进料口，所述进料口与循环装置的的第二出料口相连通，氧化槽15上还设置有进气口，进气口通过鼓风机16与大气相连，氧化槽15内液面以下位置横向设置有排气管17，排气管17上间隔设置有多个排气孔，排气管17的进口端与所述进气口相连，氧化槽15上还安装有连接有氧化输出管的第二液下泵18，氧化输出管作为氧化装置的出料口与钴硫精矿浆化装置的进料口相连通。

为了使得氧化槽15内溶液快速充分的进行氧化，因此，横向设置有多个排气孔的排气管17，增大单位时间内溶液与空气的接触面积。

具体实施时，钴硫精矿浆化装置包括钴硫精矿浆化槽19，钴硫精矿浆化槽19上的进料口作为钴硫精矿浆化装置的进料口与氧化装置的出料口相连通，钴硫精矿浆化槽19上安装有第二搅拌装置20，第二搅拌装置20包括第二搅拌电机及第二搅拌桨，第二搅拌桨设置在钴硫精矿浆化槽19内通过第二搅拌驱动杆与第二搅拌电机的输出轴相连，钴硫精矿浆化槽19上还设有进水口及钴硫精矿加料口，钴硫精矿浆化槽19还安装有连接有砂浆输出管的砂浆泵21，砂浆输出管作为钴硫精矿浆化装置的出料口与沸腾炉的进料口相连通。

为了保证钴硫精矿反应后能够被砂浆矿顺利送走，因此，需要砂浆浓度处于一个适合的范围内，因此，还在钴硫精矿浆化槽19上设置了进水口，用于调节砂浆浓度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。